На главную
Содержание

Поиск по энциклопедии:

ЗЕМЛЕДЕЛИЕ-ЗЕМЛЯ

3. в СССР . В дореволюц. России 3. было мелкокрестьянским, технически отсталым, малопроизводительным. Крест. х-ва имели 215 млн. га с.-х. земель (в т. ч. кулацкие х-ва - св. 80 млн. га), а помещики, царская фамилия и монастыри владели 152 млн. га. Все работы в 3. проводились вручную или при помощи живой тяги. В крест. х-вах на одного работника приходилось всех энергетич. мощностей 0,5 л. с.; на 100 га посевной площади - 20 л. с. Господствовали самодельная соха, деревянная борона, лукошко для ручного сева и цеп для обмолота хлебов. Сеялки и др. с.-х. машины можно было встретить лишь в помещичьих и кулацких х-вах. За пятилетие 1909-13 ср. урожай зерновых культур в России не превышал 6-7 ц с 1 га, в то время как в развитых странах Зап. Европы он был в 2-3 раза выше. На душу населения в России производилось в среднем 455 кг зерна, в США - 1063, в Аргентине - 1454 (1913), в Канаде - 1967 кг (1913). Царская Россия экспортировала много зерна (за 1909-13 в среднем за год 665 млн. пудов, или 26,1% мирового экспорта), но за счёт недоедания крест. населения. В неурожайные годы голод охватывал миллионы крестьянских хозяйств.

Великая Окт. социалистич. революция в корне изменила положение в 3. По Декрету о земле крестьяне получили дополнительно более 150 млн. га с.-х. земель (см. Национализация земли). По состоянию на 1 ноября 1970 в СССР имелось 606,8 млн. га всех с.-х. угодий, в т. ч. 224,4 млн. га пашни (36,8%). В результате осуществления Кооперативного плана В. И. Ленина в СССР создано самое крупное в мире, высокомеханизированное социалистич. с.-х. производство - колхозы и совхозы (см. Коллективизация сельского хозяйства). В 1970 в среднем на 1 колхоз приходилось 6100 га с.-х. угодий и 60 тракторов (в переводе на 15-сильные), в среднем на 1 совхоз соответственно 20 800 и 123. Энергетич. мощности социалистич. с. х-ва в 1970 по сравнению с дореволюц. периодом возросли в 14,1 раза, энерговооружённость труда - в 22,4 раза. Уд. вес механич. двигателей в общем энергетич. балансе повысился с 0,8 до 99,1%. Все осн. полевые работы в колхозах и совхозах (пахота, сев зерновых, хлопчатника и сахарной свёклы, уборка зерновых и силосных культур) почти полностью механизированы. Близка к завершению механизация работ по посадке картофеля, междурядной обработке сахарной свёклы, хлопчатника, кукурузы, уборке комбайном кукурузы на зерно и др. Производительность труда в с. х-ве СССР увеличилась в 1970 по сравнению с 1913 в 5,3 раза, часовая производительность возросла более чем в 6 раз.

Наряду с внедрением механизации в с.-х. произ-во повысилась культура земледелия - улучшилась агротехника с.-х. культур, увеличилось использование минеральных удобрений, находит всё более широкое применение мелиорация земель, расширились сортовые посевы. В результате последовательного осуществления программы химизации с. х-ва 3. получило возможность увеличить внесение минеральных удобрений (в условных единицах) с 1,6 кг/га (1913) до 207,1 кг/га пашни (1970), или в 129 раз. Если в 1913 земель с осушительной сетью было 3,2 млн. га, то в 1970 стало 10,2 млн. га, в т. ч. 3,5 млн. га с закрытым дренажем. За 1913-70 площадь орошаемых земель возросла в 2,8 раза (с 4 млн. до 11,1 млн. га). Благодаря этому достигнуты значит. успехи в хлопководстве, рисосеянии, свеклосеянии, овощеводстве, плодоводстве, виноградарстве. В 1970 колхозы и совхозы занимали сортовыми посевами зерновых культур 95% всей площади (в т. ч. озимой пшеницы 99%, яровой пшеницы 97%, озимой ржи 97%), кукурузы на зерно 99,9%, сах. свёклы 100%, подсолнечника 99,4%, льна долгунца 99,8%.

Изменилась структура посевных площадей. Если в 1913 зерновые культуры занимали 88,5% посевной площади, то в 1970 они заняли 57,7%. Повысился уд. вес технических (с 4,1 до 7%) и кормовых культур (с 2,8 до 30,4%). Сов. 3. продвинулось далеко на север. Посевы пшеницы распространились до 60° с. ш., кукурузу на зерно и силос стали выращивать в центр. р-нах Европ. части Сов. Союза, рис - на Сев. Кавказе и Украине, сах. свёклу - в Белоруссии, прибалтийских республиках, Поволжье, на Сев. Кавказе, Алтае. В колхозное и совхозное произ-во внедрены новые ценные культуры - южная конопля, тонковолокнистый хлопчатник, кенаф, клещевина, сафлор, арахис, соя, чай, многие эфирномасличные и др. полезные с.-х. растения.

Посевные площади всех с.-х. культур за годы Сов. власти увеличились с 118,2 млн. га (1913) до 206,7 млн. га (1970), или более чем на 75% (см. табл. 1). Большой рост посевных площадей произошёл с 1953 по 1963 в связи с массовым освоением целинных и залежных земель в вост. р-нах и на Ю.-В. Европ. части СССР.

Особенно заметно увеличились посевы технич. культур (почти в 3 раза), картофеля и овоще-бахчевых (в 2 раза) и кормовых культур (в 19 раз). Динамика роста урожайности и валовых сборов приведена в табл. 2.

Наибольшие успехи по урожайности с.-х. культур и валовому сбору осн. продуктов 3. достигнуты в 1966-70 в результате претворения в жизнь решений 23-го съезда партии и Мартовского (1965) пленума ЦК КПСС (см. табл. 3 и 4). В 1971 средний урожай зерна составил 15,3 ц с 1 га; валовой сбор-181 млн. т.

Размещение и специализация 3. в СССР сложились в зависимости от почвенно-климатич. и экономич. особенностей р-нов. О размещении и специализации 3. по союзным республикам и крупным экономич. р-нам представление даёт структура посевных площадей в 1970 (по всем категориям х-в) (см. табл. 5).
 
Табл. 1. - Посевные площади сельскохозяйственных культур в СССР, млн. га
С.-х. культуры
1913
1928
1940
1950
1960
1970
Вся посевная площадь
118,2
113,0
150,6
146,3
203,0
206,7
Зерновые культуры
104,6
92,2
110,7
102,9
115,6
119,3
В том числе:
 
 
 
 
 
 
пшеница
33,0
27,7
40,3
38,5
60,4
65,2
рожь
29,1
24,6
23,3
23,7
16,2
10,0
Технические культуры
4,9
8,6
11,8
12,2
13,1
14,5
В том числе:
 
 
 
 
 
 
хлопчатник
0,69
0,97
2,08
2,32
2,19
2,75
сахарная свёкла (фабричная)
0,68
0,77
1,23
1,31
3,04
3,37
лен-долгунец
1,25
1,36
2,10
1,90
1.62
1,28
подсолнечник
0,98
3,9
3,54
3,59
4,19
4,78
Картофель и овоще-бахчевые культуры
5,1
7,7
10,0
10,5
11,2
10,1
В том числе:
 
 
 
 
 
 
картофель
4,2
5,7
7,7
8,6
9,1
8.1
овощные
0,6
0,8
1,5
1,3
1,5
1,5
Кормовые культуры
3,3
3,9
18,1
20,7
63,1
62,8
в том числе однолетние и многолетние травы
3,3
3,6
16,3
18,2
36,1
39,7

 
 
Табл. 2. - Валовой сбор сельскохозяйственных культур в СССР, млн. т
Вид продукции и с.-х. культуры
1913
1928
1940
1950
1960
1970
Зерно
86,0
73,3
95,6
81,2
125,5
186,8
Хлопок-сырец
0,74
0,79
2,24
3,54
4,29
6,89
Сахарная свёкла (фабричная)
11,3
10,1
18,0
20,8
57,7
78,3
Подсолнечник
0,75
2,13
2,64
1,8
3,97
6,14
Картофель
31,9
46,4
76,1
88,6
84,4
96,8
Овощи
5,5
10,5
13,7
9,3
16,6
20,3

 
 
Табл. 3. - Урожайность сельскохозяйственных культур по пятилеткам (в среднем за год), ц с 1 га
С.-х. культуры
1956-60
1961-65
1966-70
Зерновые
10,1
10,2
13,7
Сахарная свёкла (фабричная)
184
165
228
Подсолнечник
9,1
11,2
13,2
Хлопчатник ( хлопок-сырец)
20,5
20,6
24,1
Картофель
94
94
115
Овощные
101
116
132

 
 
Табл. 4. -Валовые сборы основных продуктов земледелия по пятилеткам (в среднем за год), млн. т
 
1956-60
1961-65
1966-70
Зерно
121,5
130,3
167,5
Сахарная свёкла (фабричная)
45,6
59,2
81,0
Подсолнечник
3,7
5,1
6,4
Хлопок-сырец
4,36
4,99
6,1
Картофель
88,3
81,6
94,8
Овощи
15,1
16,9
19,3

Осн. произ-во зерна в СССР сосредоточено в Поволжском экономии, р-ые (15,3%), Северо-Кавказском (11,1%) и Казахстанском (11,1%), наибольший валовой сбор хлопка - в Среднеазиатском (93,6%), сах. свёклы - в Юго-Западном (38,5% ), Центральночернозёмном (15,5%), Донецко-Приднепровском (16,8% ). Картофеля больше всего собирают в Юго-Западном экономич. р-не (14,9% ), Центральном (15,6% ) и Белорусском (13,7% ).
 
Табл. 5. - Структура посевных площадей в 1970 (в % ко всей посевной площади)
Союзные республики и экономические районы
С.-х. культуры
Союзные республики и экономические районы
С.-х. культуры
зерновые
технические
картофель и овоще-бахчевые
кормовые
зерновые
технические
картофель и овоще-бахчевые
кормовые
СССР
57,7
7,0
4,9
30,4
Украинская ССР
47,3
12,0
7,9
32,8
РСФСР
59,6
5,4
4,3
30,7
Белорусская ССР
41,4
5,2
16,6
36,8
В том числе районы:
 
 
 
 
Узбекская ССР
32,7
50,6
3,5
13,2
Казахская ССР
73,2
1,1
0,9
24,8
Северо-Западный
32,2
6,7
9,2
51,9
Грузинская ССР
52,7
5,4
7,8
34,1
Центральный
48,7
4,4
9,8
37,1
Азербайджанская ССР
52,0
17,5
4,8
25,7
Волго-Вятский
59,8
1,9
8,4
29,9
Литовская ССР
37,5
3,0
8,5
51,0
Центральночернозёмный
51,7
12,3
4,5
31,5
Молдавская ССР
45,3
20,7
5,7
28,3
Поволжский
65,9
4,7
2,4
27,0
Латвийская ССР
37,2
1,9
9,4
51,5
Сев. -Кавказский
53,9
10,1
2,2
33,8
Киргизская ССР
46,1
11,8
3,4
38,7
Уральский
67,4
1,1
3,0
28,5
Таджикская ССР
41,9
34,8
3,6
19,7
Зап. -Сибирский
66,3
1,7
2,6
29,4
Армянская ССР
45,6
3,0
8,9
42,5
Вост. -Сибирский
65,4
0,2
3,1
31,3
Туркменская ССР
13,3
63,0
5,5
18,2
Дальневосточный
42,3
31,4
6,2
20,1
Эстонская ССР
42,7
0,4
10,8
46,1

Произ-во овощей сосредоточено вокруг пром. центров, напр. в Донецко-Приднепровском (11,2%), Центральном (10,5%) и Юго-Западном (10,5%) экономич. р-нах.

Основные задачи в области 3. определены Программой КПСС, в к-рой предусмотрено осуществление коренных мероприятий по повышению культуры 3. Особенное значение придаётся правильному размещению земледельч. отраслей по природно-экономич. зонам, более углублённой и устойчивой специализации, интенсификации путём внедрения научно обоснованной системы мероприятий по 3., всесторонней механизации и химизации с. х-ва, мелиоративного строительства, защиты почвы от водной и ветровой эрозии. Коммунистич. партия последовательно осуществляет намеченную программу подъёма 3., периодически конкретизируя очередные задачи на партийных съездах и пленумах ЦК КПСС. Задачи на 1971-75 сформулированы в постановлении Июльского (1970) пленума ЦК КПСС и в решениях 24-го съезда КПСС. В Директивах 24-го съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1971-75 в области земледелия поставлена задача обеспечить повсеместно рост урожайности с.-х. культур путём повышения плодородия почвы, внедрения передовой технологии произ-ва, рационального использования минеральных и органич. удобрений, широкой мелиорации земель, проведения противоэрозионных мероприятий, улучшения семеноводства, внедрения в произ-во наиболее урожайных сортов и гибридов, осуществления системы мер по защите растений от болезней, вредителей и сорняков, устранения потерь урожая, совершенствования структуры посевных площадей, освоения правильных севооборотов. В 1971-75 урожайность зерновых культур должна быть увеличена в целом по стране не менее чем на 4 ц с 1 га, а среднегодовой сбор зерна по стране доведён не менее чем до195 млн. т. Должны быть увеличены валовые сборы хлопка, сахарной свёклы, подсолнечника, картофеля, овощей и др. с.-х. продуктов.

Значит. увеличение произ-ва продуктов 3. должно быть обеспечено быстрейшим укреплением материально-технич. базы с. х-ва, его технич. переоснащением. Для нужд с. х-ва в 1971-75 выделяется почти 129 млрд. руб. гос. и колхозных капиталовложений и необходимые материально-технич. ресурсы. В 1975 с. х-ву будет поставлено 72 млн. т минеральных удобрений повышенного качества. Огромное нар.-хоз. значение придаётся мелиорации земель. В 1971-75 будет введено в действие 3 млн. га новых орошаемых земель, построены мелиоративные системы в переувлажнённых р-нах на площади 5 млн. га, проведено обводнение 41,2 млн. га сенокосов и пастбищ, расширены работы по полезащитному лесоразведению и по борьбе с эрозией почв. Увеличиваются темпы механизации и электрификации с. х-ва. В 1971-75 с. х-ву будет поставлено 1700 тыс. тракторов, 1100 тыс. грузовых автомобилей, 541 тыс. зерноуборочных комбайнов и много других с.-х. и мелиоративных машин.

В Директивах 24-го съезда КПСС подчёркнуты необходимость бережного отношения к земельным ресурсам и ответственность землепользователей за проведение противоэрозионных и мелиоративных мероприятий в полном соответствии с Основами земельного законодательства Союза ССР и союзных республик (1968) и земельными кодексами союзных республик.

Мировое 3. Мировая площадь с.-х. угодий в 1969 составляла 4425 млн. га, из к-рых 1424 млн. га (32% ) заняты пашней и многолетними насаждениями. Из этого кол-ва на долю развитых капи-талистич. стран приходилось 1140 млн. га с.-х. угодий (уд. вес пашни 39%), развивающихся стран Азии, Африки и Латинской Америки - 2343 млн. га (30% пашни) и социалистич. стран - 942 млн. га (40% пашни). Уд. вес пашни по нек-рым странам следующий (в %): в Индии 92, Венгрии 81, Польше 76, Чехословакии 75, ГДР 73, Румынии 71, Болгарии 60, ФРГ 58, Югославии 51, КНР 38, Аргентине 18.

В развитых капиталистич. странах продолжается процесс интенсификации 3., совершенствования его материально-технич. базы и технологии выращивания с.-х. культур, что проявляется прежде всего в высокой обеспеченности земледельч. работ техникой и внесении повышенных доз минеральных удобрений. Так, в 1970 на 1 физич. трактор приходилось пашни (в га): в США 28, Великобритании 16, Франции 15, ФРГ 6. На 1 га пашни внесено минеральных удобрений (в кг в пересчёте на условные единицы): в США 407, Франции 936, Великобритании 943, ФРГ 1550. Процесс интенсификации и индустриализации 3. в капита-листич. странах влечёт за собой перепроизводство земледельч. продуктов и всё возрастающие затруднения с их реализацией. В этих условиях наблюдаются разорение и ликвидация мелких фермерских и крест. х-в, сокращение посевов. В США за 1950-69 число ферм сократилось с 5,6 млн. до 3 млн., а посевные площади на 20 млн. га ; во Франции за 1955-67 число крест. х-в уменьшилось с 2,3 млн. до 1,7 млн.; в ФРГ в 1949 было 1,9 млн. х-в, в 1969 осталось 1,3 млн. В рамках Европейского экономич. сообщества (ЕЭС) разрабатывается план структурных преобразований в с. х-ве стран "Общего рынка". Суть этих преобразований состоит в массовом вытеснении мелких х-в и всемерном поощрении крупных капиталистич. ферм амер. типа (к 1980 планируется сократить сел. население стран "Общего рынка" с 10 млн. до 5 млн. и изъять из обработки 5 млн. га земли). Вместе с тем в капиталистич. странах беднейшее население недоедает (в США св. 20 млн. чел.), растёт безработица, обостряются социальные противоречия.

Развивающиеся страны резко отстают от экономически развитых капиталистич. стран по уровню механизации 3., применению удобрений и др. элементам технологии возделывания с.-х. культур. Они производят в расчёте на душу населения в 2,5 раза меньше земледельч. продукции и служат рынками сбыта продуктов 3. для развитых капиталистич. стран, к-рые являются экспортёрами прежде всего зерна.

Из общей мировой площади пашни зерновыми занято (1970) 762,0 млн. га (53,4%), техническими примерно 174,0 млн. га (12%), картофелем 22,5 млн. га (1,6%). Ведущая роль в мировом 3. принадлежит зерновому х-ву. В 1970 мировой сбор зерна достиг 1248,4 млн. т, т. е. по сравнению со среднегодовым сбором в 1948-52 увеличился на 73%, гл. обр. за счёт повышения урожайности (посевные площади увеличились на 16% , урожайность на 50%). Первое место в мировом произ-ве зерна (1970) занимает пшеница (209,8 млн. га и 316,7 млн. т зерна), второе - рис (134,6 млн. га И 305,7 млн. т зерна), третье - кукуруза (107,3 млн. га и 259,7 млн. т зерна). Наивысшей интенсивностью характеризуется зерновое х-во Зап. Европы. Высокая культура 3. обеспечивает здесь выращивание высоких урожаев пшеницы, напр. в Дании в среднем 45,3, в Нидерландах 45,3, Великобритании 41,9, ФРГ 37,9, Франции 34,4 ц с 1 га. Значительно ниже урожайность пшеницы в США (21,1 ц), Канаде (17,0 ц), Индии (12,1 ц), Турции (11,9 ц), Австралии (11,6 ц), Бразилии (10,1 ц) и многих др. капиталистич. странах.

Всё большее значение в мировом зерновом х-ве приобретают социалистич. страны. В 1970 они произвели 36,4% всего зерна, в т. ч. доля СССР составила 15,4%. Социалистич. страны (включая КНР) производят 47% мирового урожая пшеницы, в т. ч. СССР 31,5%. Мировой рынок пшеницы (1969/70) определяют след. страны-экспортёры: США (29,0% мирового экспорта), Канада (15,1%), Франция (14,0%), Австралия (11,0%) и Аргентина (5,1%). В США в связи с затруднениями реализации экспорт пшеницы субсидируется гос-вом (демпинг) и производится сокращение её посевов (в 1967-23,8 млн. га, в 1969-19,3 млн. га, в 1970 - 17,9 млн. га). Такое же положение наблюдается в Канаде. Импортёрами пшеницы являются развивающиеся страны, напр. Пакистан, а также нек-рые развитые капиталистич. страны Зап. Европы, Япония, КНР и др.

Основными производителями риса (1970) являются КНР (валовой сбор 100 млн. т, или 32,7% мирового урожая), Индия (64,5 млн. т), Пакистан (21,0 млн. т), Индонезия (18,1 млн. т), Япония (16,5 млн. то), Бразилия (7,5 млн. т). Из перечисленных стран свою потребность в рисе обеспечивает только Япония. Остальные страны импортируют рис из США, Бирмы, Таиланда, Камбоджи, АРЕ и др.

Кукурузу производят на кормовые цели (США, СССР, страны Зап. Европы) и на продовольств. зерно (страны Лат. Америки, Азии, Африки). Больше всего кукурузы выращивают США (в 1970 занято 23,2 млн. га, сбор 104,4 млн. то, или 40,2% мирового произ-ва). На долю социалистич. стран приходится более 10% мирового сбора зерна кукурузы.

Из технич. культур ведущее место принадлежит хлопчатнику. В 1970 эта культура занимала 33,2 млн. га, валовой сбор хлопка-волокна составил 11,6 млн. т. 1-е место в мире по произ-ву хлопка-волокна занял в 1970 СССР (2,75 млн. га, валовой сбор 2297 тыс. то). В 1940 более 40% мирового произ-ва хлопка-волокна приходилось на долю США. Однако в связи с трудностями в реализации хлопка на мировом рынке в США сокращают посевы хлопчатника. Если в 1952 этой культурой было занято 10,5 млн. га, то в 1970 только 4,5 млн. га; валовой сбор хлопка-волокна сократился с 3296 тыс. то до 2236 тыс. то (2-е место); 3-е место - КНР (1518 тыс. от); затем Индия (942 тыс. т, 1969), Бразилия (717 тыс. то), Пакистан (539 тыс. т, 1969), АРЕ (509 тыс. т).

Сахарную свёклу выращивают в основном в р-нах умеренного климата Сев. полушария. В 1970 мировая площадь под фабричной свёклой составляла 7,7 млн. га, сбор корней 219,6 млн. т. Социалистич. страны производят более половины мирового урожая сах. свёклы, в т. ч. на долю СССР приходится 36%. Из капиталистич. стран крупными производителями фабричной свёклы являются ФРГ и Франция. В США посевы сах. свёклы занимают лишь 0,6 млн. га; в общем потреблении сахара свекловичный сахар занимает в стране примерно 20% , остальные 80% приходятся на долю тростникового сахара. Мировая площадь сахарного тростника (1969/70) 11,3 млн. га. Произ-во тростникового сахара в основном сосредоточено на Кубе (1,7 млн. га; в 1970-8,8 млн. т сахара), в Индии (2,7 млн. га, 4,3 млн. т), Бразилии (1,7 млн. га, 4,2 млн. т).

В 1970 мировая площадь под картофелем составляла 22,5 млн. га, валовой сбор 299,5 млн. то. На долю социалистич. стран приходится 65% мирового урожая картофеля (СССР - 32% ).

3. как наука изучает различные способы воздействия на почву и с.-х. растения для получения высоких и устойчивых урожаев. В частности 3. изучает и разрабатывает: методы регулирования водного, пищевого, воздушного и теплового режимов почвы для обеспечения нормальных условий роста растений путём рациональной обработки почвы, посева и посадки с.-х. культур; научно обоснованные системы 3. и рациональные севообороты, а также комплекс мероприятий по повышению плодородия почвы и урожаев с.-х. культур; приёмы ликвидации или ослабления отрицат. факторов, вызывающих снижение урожаев (засуха, суховеи, эрозия почвы, сорняки и др.). Совр. 3. принято делить на общее 3., или собственно 3., изучающее общие приёмы возделывания с.-х. растений, и растениеводство, или частное 3., разрабатывающее методы выращивания отд. с.-х. культур и сортов. Учебный курс общего 3. состоит из следующих разделов: условия жизни с.-х. растений и их регулирование; сорные растения и борьба с ними; обработка почвы; учение о севооборотах; системы 3.

В процессе развития 3. постепенно обособились и стали самостоятельными науками агрохимия, агрофизика, селекция, сортоведение, семеноводство, семеноведение, фитопатология, с.-х. энтомология, мелиорация, учение о с.-х. орудиях я машинах и др., с к-рыми 3. тесно связано. Теоретич. основой 3. служат естеств. науки - почвоведение, физиология растений, микробиология, метеорология, физика, химия, а также кибернетика, радиоэлектроника, механика и др. технич. науки. Гл. метод, применяемый при исследованиях в 3.,- полевой опыт, позволяющий изучать приёмы возделывания с.-х. растений в полевой, близкой к производств. обстановке. Для изучения минерального и воздушного питания растения, закономерностей роста и развития его и др. вопросов используют вегетационный метод, а также лабораторно-полевой и лабораторный методы (физич., химич., микробиологический); для проверки и внедрения достижений науки и передовой с.-х. практики непосредственно в х-вах закладывают производств. опыты. История земледелия как науки не отделима от истории агрономии. Она связана с именами выдающихся представителей агрономич. мысли 18-20 вв.- А. Тэера (Германия), Ю. Либиха (Германия), Ж. Буссенго (Франция), Г. Гельригеля (Германия), Г. Менделя (Чехословакия), Л. Бербанка (США), М. В. Ломоносова, А. Т. Болотова, И. М. Комова, А. Н. Энгельгардта, В. В. Докучаева, П. А. Костычева (Россия) и мн. др. В годы Советской власти свою творческую работу продолжали А. К. Тимирязев, В. Р. Вильяме, Д. Н. Прянишников, К. К. Гедройц, И. В. Мичурин; в области генетики и селекции с.-х. растений большой вклад в науку внёс Н. И. Вавилов. Трудами этих учёных и их многочисл. учеников были разработаны осн. проблемы 3.- вопросы рационального использования земли, повышения её плодородия, химизации 3. и т. д.

В СССР для каждой осн. с.-х. зоны разработана научно обоснованная система ведения сельского хозяйства, важнейшей составной частью к-рой является система 3. Многие из предложенных систем 3. внедряются в с.-х. произ-во и способствуют повышению его экономич. эффективности. Всесоюзным ин-том зернового х-ва для степных р-нов Сев. Казахстана и Зап. Сибири, подверженных ветровой эрозии, предложена (1956-60) почвозащитная система 3., к-рая применяется на площади ок. 20 млн. га и обеспечивает дополнительный сбор зерна по 2-3 ц с 1 га (Ленинская пр., 1972). Новатор колхозного производства Т. С. Мальцев разработал (1951) систему 3. для почвенно-климатических условий Зауралья, предусматривающую глубокую безотвальную вспашку, замену ежегодных глубоких обработок поверхностным рыхлением и др. приёмы. В связи с осуществлением программы мелиорации земель внедряются в практику колхозов и совхозов системы орошаемого 3.- в хлопководстве, свекловодстве, рисосеянии, при выращивании пшеницы, кукурузы, овощей, в плодоводстве и виноградарстве. Науч. учреждения предложили теоретически обоснованные приёмы агротехники и режимы орошения с.-х. культур на поливных землях Украины, Сев. Кавказа, Поволжья, Молдавии.

Сов. агрофизики разработали приёмы гидропоники, предложили новую технологию обработки почвы фрезой, работают над применением полимеров для создания структуры почвы. Многие и.-и. ин-ты изучают приёмы борьбы с засухой и суховеями, с эрозией почв, в т. ч. технологию полезащитного лесоразведения.

В области химизации 3. ведутся работы по изучению осн. физиологич. закономерностей корневого питания растений и действия удобрений на урожай, изучена эффективность удобрений, обоснованы их оптимальные дозы, способы и сроки внесения под разные культуры в осн. почвенно-климатич. зонах страны (А. В. Соколов, П. Г. Найдин, Я. В. Пейве, Н. С. Авдонин и мн. др.). Расширились исследования по синтезу и применению химич. средств борьбы с сорняками, болезнями и вредителями с.-х. культур, большое внимание уделяется разработке биологич. мер.

Повышению урожайности с.-х. культур во многом способствуют успехи отечеств. селекции. Сов. селекционеры создали ценные высокоурожайные сорта пшеницы (П. П. Лукьяненко, В. Н. Ремесло, Ф. Г. Кириченко, В. Н. Мамонтова и др.), кукурузы (Б. П. Соколов, Г. С. Галеев, М. И. Хаджинов и др.), подсолнечника (В. С. Пустовойт, Л. А. Жданов), картофеля (А. Г. Лорх, И. А. Веселовский, П. И. Альсмик и др.). Все посевы хлопчатника заняты отечеств. сортами, многие из к-рых вилтоустойчивые и по качеству волокна не уступают лучшим египетским сортам, а по урожайности превосходят их. Выведены ценные сорта одноростковой сахарной свёклы, на выращивание к-рых затрачивается значительно меньше ручного труда.

Исследование и разработка науч. проблем 3. проводятся по зонам обширной сетью н.-и. учреждений: н.-и. институтов, опытных станций, опытных полей и опорных пунктов, экспериментальных опытных х-в, с.-х. вузов (см. Сельскохозяйственные институты научно-исследовательские, Опытные сельскохозяйственные станции). Координирует н.-и. работу в 3. Академия сельскохозяйственных наук Всесоюзная имени В. И. Ленина (ВАСХНИЛ). Осн. проблемам 3. посвящены труды и сборники н.-и. и учебных ин-тов. Ин-т научной информации Мин-ва с. х-ва СССР периодически освещает вопросы 3. по СССР и за рубежом в своих информационных изданиях. Материалы по 3. печатаются во многих научно-проиэводств. журналах- "Земледелие", "Почвоведение", "Агрохимия" и др. (см. Сельскохозяйственные журналы).

В зарубежных странах, как и в СССР, одним из центральных вопросов науч. исследований в области 3. является развитие теоретич. основ обработки почвы, изыскание способов уменьшения механич. воздействия на почву. Это достигается путём одновременного выполнения ряда рабочих операций, сокращения числа обработок, уменьшения площади непосредственно подвергающейся обработке и т. д. (минимальная обработка почвы). В связи с этим возрос интерес к почвообрабатывающим орудиям активного действия (фреза, вращающиеся мотыги и бороны).

В целях борьбы с эрозией почвы в США внедряются почвозащитные севообороты, полезащитные лесонасаждения, применение химич. препаратов и др. мероприятия. В странах Зап. Европы разрабатываются методы создания глубокого культурного пахотного слоя почвы, обладающего высоким плодородием (глубокая обработка, внесение удобрений, химич. мелиорация и т. д.).

Развитию учения о севооборотах содействовали многие старейшие н.-и. учреждения Зап. Европы и США. Мировую известность получили работы Ротемстедской опытной станции (Великобритания), особенно Э. Д. Рассела, возглавлявшего станцию в 1912-43. Изучению чередования культур посвящены работы Ин-та земледелия и растениеводства в Галльском ун-те (ГДР), начатые св. 90 лет тому назад И. Кюном и продолженные Г. Кённеке, а также опытных станций в Аскове (Дания), в штатах Монтана, Миннесота, Иллинойс, Айова, Огайо (США). Большинство этих работ проводится в направлении узкой специализации севооборотов. В связи с организацией зерновых х-в без животноводства разрабатываются способы поддержания баланса органич. вещества в почве, с использованием соломы в сочетании с различными сидератами и азотными удобрениями.

К крупным достижениям зарубежных селекционеров относится выведение мекс. сортов пшеницы, япон. и Филиппин, сортов риса. В Мексике новые сорта пшеницы способствовали в послевоен. годы повышению урожайности этой культуры.

См. также Сельское хозяйство, Зерновое хозяйство.

Лит.: Общее земледелие с почвоведением, 2 изд., Л., 1966; Земледелие, под ред. С. А. Воробьева, М.,1972; Рюбензам Э., Рауэ К., Земледелие, пер. с нем., М., 1969; Демолон А., Рост и развитие культурных растений, [пер. с франц.], М., 1961; Рассел Э., Почвенные условия и рост растений, пер. с англ., М., 1955; Мировое сельское хозяйство, М., 1966; Вильямс В. Р., Почвоведение. Земледелие с основами почвоведения, 6 изд., М., 1949; Ракитников А. Н., География сельского хозяйства, М., 1970; Народное хозяйство СССР в 1970, М., 1971; FАО, Production Yearbook, 1970, Rome, 1971.

С. А. Воробьёв, В. М. Назаренко, В. Ф. Шубин.
 
 

"ЗЕМЛЕДЕЛИЕ", ежемесячный научно-производственный журнал Министерства с. х-ва СССР. Издаётся в Москве с 1939, до 1953 выходил под назв. "Советская агрономия" (с июля 1941 по 1945 не выходил). Рассчитан на агрономов и специалистов смежного профиля, на руководителей х-в, управляющих отделениями и бригадиров, на работников н.-и. учреждений, преподавателей и студентов с.-х. учебных заведений. Освещает вопросы повышения культуры земледелия и его интенсификации, освоения рациональных систем земледелия, совершенствования технологии произ-ва. Знакомит читателей с достижениями отечеств. и зарубежной агрономии. Тираж (1972) 76 тыс. экз.
 
 

ЗЕМЛЕДЕЛЬЧЕСКИЙ ЗАКОН, памятник визант. права, составленный, вероятнее всего, на рубеже 7-8 вв. в М. Азии. Является записью обычного права с использованием ряда рим. правовых норм, а также нек-рых библейских установлений. 3. з.- важнейший источник для изучения визант. деревни после вторжения в 7 в. в Византию слав. и др. народов. 3. з. регламентировал правовые отношения в сел. общине. Система наказаний 3. з. включала и ден. штрафы, и членовредительские наказания (напр., отсечение руки). Принцип частной собственности в 3. з. ослаблен в сравнении с рим. нормами: за нарушение прав собственности (напр., запашка чужого поля, вырубка чужого леса и др.) 3. з. устанавливал крайне низкие наказания; закон допускал возможность собственности на дерево, растущее на чужом участке.

Теория слав. происхождения 3. з., выдвинутая Ф. И. Успенским, совр. византиноведением отвергнута (в 3. з. отсутствует слав. терминология). 3. з. оказал большое влияние на ср.-век. право Болгарии, Сербии, Румынии и Руси.

Лит.: Земледельческий закон (начало VIII в.), в кн.: Хрестоматия по истории средних веков, т. 1, М., 1961, с. 344 - 51; Сюзюмов М. Я., О характере н сущности византийской общины по Земледельческому закону, "Византийский временник", 1956, т. 10. А. П. Каждан.
 

ЗЕМЛЕМЕРЫ, семейство бабочек; то же, что пяденицы.
 
 

ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЕ, пользование землёй в установленном обычаем или законом порядке. Система, виды и форма 3. складываются и изменяются в процессе историч. развития и смены производств. отношений. Развитие общественного разделения труда (выделение земледельческо-скотоводческих племён) и связанный с ним переход к оседлости постепенно повлекли за собой сначала раздел земли между родами, племенами, общинами, а затем и между отд. семьями, что привело к образованию более устойчивых форм 3. В сел. (территориальной) общине пахотная земля, хотя и оставалась общинной собственностью, периодически переделялась между членами общины так, что каждый земледелец обрабатывал своими силами переданные в его пользование поля. При рабовладельч. строе осн. землепользователями были прежде всего сами рабовладельцы, использовавшие в своих латифундиях принудительный труд рабов. Наряду с этим существовало также мелкое 3. свободных крестьян, опирающееся на свободную частную зем. собственность на принадлежащие им зем. участки.

При феодализме было несколько форм 3.: 1) 3. феодалов опиралось на различные формы иерархич. феод. зем. собственности, а также на зависимое положение самих работников - крепостных или феодально-обязанных крестьян; 2) надельное землепользование крепостных крестьян, прикреплённых к земле, не принадлежащей им, и несущих поэтому за пользование своим наделом различные повинности в пользу феодала, обеспечивало экономич. основу господства класса феодалов (помещиков) и создавало условия для развития в известных границах мелкого крест. х-ва; 3) 3. крестьян на чиншевом праве при сохранении личной свободы, но с внесением феодалу оброка (ден. или натурального) или отбыванием личных повинностей; 4) 3. свободных крестьян, опиравшееся на их свободную, аллодиальную собственность (см. Аллод). Но такой свободный крестьянин был редким явлением при феодализме.

При капитализме система 3. опирается на право частной (капиталистич. либо мелкой трудовой крестьянской) зем. собственности либо на договор аренды земли. Различные формы арендных отношений в с. х-ве занимают всё больший удельный вес.

При социализме система 3. опирается на общественную социалистич. собственность на средства произ-ва и социалистич. систему х-ва.

В СССР на различных этапах развития Сов. гос-ва менялись и формы 3. Осуществление индустриализации страны и коллективизации с. х-ва привело к утверждению безраздельного господства социалистич. системы 3., охватывающей следующие общественные формы: 3. гос. предприятий, орг-ций и учреждений, которым земля предоставлена для развития с. х-ва, пром-сти, транспорта, социально-культурных и других нар.-хоз. нужд; 3. колхозов, межколхозных и др. кооперативных предприятий и орг-ций; 3. общественных орг-ций (профсоюзов, спортивных обществ и др.). Отд. гражданам земля предоставляется для индивидуального жилищного стр-ва, индивидуального и коллективного огородничества и садоводства, ведения личного подсобного х-ва. Конституцией СССР допускается также пользование землёй для ведения мелкого частного х-ва единоличных крестьян без применения наёмного труда.

Осн. землепользователями на землях с.-х. назначения являются совхозы и колхозы (см. Земельный фонд СССР). Земля в СССР предоставляется в бесплатное бессрочное или временное пользование. Колхозам земля предоставляется в вечное и бесплатное пользование. Размер участков, предоставляемых в пользование граждан, регламентирован законодательством (см. Личное подсобное хозяйство). Бессрочность 3. обеспечивает его устойчивость, что является необходимым условием наиболее правильного, рационального использования земли. Временное 3. допускается: краткосрочное (до 3 лет) или долгосрочное (от 3 до 10 лет); по отд. видам пользования землёй может быть установлен и более длительный срок долгосрочного пользования, но не св. 25 лет. Прекращение права 3. предусматривается в случаях: напр., нарушения закона о национализации земли; истечения срока, на к-рый был предоставлен зем. участок; переселения в другое место; изъятия земли для гос. или общественных надобностей и т. п. В случае изъятия земли для гос. или общественных надобностей или временного занятия земель землепользователю возмещаются причинённые убытки: стоимость строений, сооружений, посевов и насаждений, изымаемых с землёй, неиспользованные землепользователем затраты в зем. участок, расходы по освоению нового участка и т. п. Кроме убытков, предприятия, орг-ций, учреждения, для к-рых отводятся с.-х. земли, обязаны возмещать и потери с.-х. произ-ва. Размеры и порядок определения этих потерь, а также использование средств по их возмещению устанавливаются Сов. Мин. СССР. Орошаемые и осушенные земли, пашня, зем. участки, занятые многолетними плодовыми насаждениями и виноградниками, могут быть использованы для несельскохоз. нужд лишь в исключит. случаях и только по решению Сов. Мин. союзных республик.

Предоставляя большие права с.-х. предприятиям и др. землепользователям, сов. законодательство возлагает на них и серьёзные обязанности. Примерный Устав колхоза (1969) обязывает колхоз наиболее полно и правильно использовать и постоянно улучшать закреплённую за ним землю, повышать её плодородие; вовлекать в с.-х. произ-во неиспользуемые земли; осуществлять мероприятия по орошению и осушению земель, борьбе с эрозией почв; беречь и строго охранять колхозные земли от разбазаривания и т. д. В Основах земельного законодательства Союза ССР и союзных республик (1968) предусмотрены правовые гарантии охраны земель и улучшения их плодородия. Так, могут быть установлены меры материального поощрения землепользователей и меры ответственности за нарушение зем. законодательства (за порчу с.-х. и др. земель, загрязнение их производственными отходами и т. д.).

В др. социалистич. странах характерной чертой развития социалистич. зем. отношений является процесс обобществления 3., образования различных форм общественного 3. при сохранении частной зем. собственности. В с.-х. кооперативах сохранено индивидуальное 3. членов кооперативов в виде подсобных приусадебных х-в в пределах норм, предусмотренных уставами этих кооперативов.

В странах, ставших или становящихся на путь некапиталистич. развития (Алжир, Египет, Сирия, Бирма, Гвинея и др.), наряду с индивидуальным 3. крестьян, опирающимся на мелкую частную собственность на землю либо аренду зем. участков, известное развитие получили общественные формы 3., возникшие в результате создания гос. сектора в с. х-ве и различных форм производств. кооперирования крестьян. Создание общественных форм 3. в этих странах - сложный, трудный и длительный процесс.

Лит. см. при ст. Земельная собственность. М. И. Козырь.
 
 

ЗЕМЛЕПРОХОДЦЫ, рус. люди, путешествия которых в 16-17 вв. привели к крупнейшим географич. открытиям в Сибири, на Дальнем Востоке и в омывающих их морских прибрежных водах. В большинстве это были "служилые" (казаки разных рангов), торговые и "промышленные" (занимающиеся промыслами, преимущественно пушными) люди. Многие 3. являлись одновременно и мореходами ("мореходцами"), т. к. путешествовали не только по суше и рекам, но и по морям (недалеко от берегов). В результате их деятельности, поддерживаемой и частично направляемой рус. пр-вом и местной сибирской администрацией, значит. часть Зап. Сибири до Енисея была к нач. 17 в. в самых общих чертах обследована и присоединена к Рус. гос-ву. В 1610 К. Курочкин дал первое описание

Енисея и прилегающих к нему районов. В 1633-34 3. во главе с И. Ребровым, продвигаясь далее к В., вышли по р. Лене к Ледовитому океану, а в 1648 Попов (Ф. Алексеев) и Семён Дежнёв совершили своё историч. плавание вокруг п-ова Чукотка, фактически открыв пролив, отделяющий Сев.-Вост. Азию от сев.-зап. части Сев. Америки. И. Москвитин первым из европейцев вышел в 1639 к Охотскому морю и плавал вдоль его побережья. В 1643-46 В. Д. Поярков и в 1649-52 Е. П. Хабаров осуществили походы на Амур и в Приамурье. В итоге всех путешествий землепроходцев в 1-й половине 17 в. были пройдены и до нек-рой степени изучены обширные терр. Вост. Сибири и Д. Востока, открыты оз. Байкал и крупные реки, по к-рым 3. спускались в Сев. Ледовитый океан. Плавая между их устьями, 3. в разное время и в разной последовательности прошли по частям все участки Сев. морского пути (в т. ч. обошли морем полуостров Таймыр). Во 2-й половине 17 в. была открыта Камчатка, впервые описанная В. Атласовым в результате похода 1697-99; значительно расширены сведения о Чукотке. Участники путешествий составляли множество "чертежей" и описаний ("скасок") природы и населения посещённых мест, а по расспрос-ным данным - и прилежащих к ним областей.

Лит.: Лебедев Д. М., География в России XVII века (допетровской эпохи), М.-Л., 1949; Открытия русских землепроходцев и полярных мореходов XVII века на северо-востоке Азии. Сб. документов, М., 1951; Лебедев Д. М., Есаков В. А., Русские географические открытия и исследования с древних времён до 1917 года. М., 1971. Д.М.Лебедев.
 
 

ЗЕМЛЕРОЙКИ (Soricidae), семейство млекопитающих отряда насекомоядных. Мелкие зверьки, внешне похожие на мышей. Мех бархатистый, лапы короткие; голова большая, удлинённая, рыльце подвижное, вытянуто в хоботок. У нек-рых 3. кончики зубов бурые. 25родов. Встречаются в Европе, Азии, Африке, Сев. Америке и на С.-З. Юж. Америки. В СССР 5 родов: бурозубки, куторы, белозубки, многозубые белозубки и путораки. Всеядны, но преим. поедают насекомых и их личинок. Ведут наземный образ жизни, только куторы - полуводный (имеют на лапках плавательные гребешки из жёстких волосков.). Бурозубки приносят пользу, круглый год (зимой под снегом) истребляя почвенных насекомых и их личинок - вредителей сельского и лесного х-ва. За сутки съедают пищи в 2-2,5 раза больше собств. веса. К 3. относятся самые мелкие млекопитающие: бурозубка-крошка и малая белозубка (дл. тела -3-4 см, хвоста- 2,5-3 см, весят ок. 2 г).
 
 

ЗЕМЛЕРОЙКОВЫЕ КРОТЫ (Urotrichus), род насекомоядных млекопитающих сем. кротовых. Дл. тела 6-10 см, хвоста - 2-4 см. Цвет шерсти тёмно-коричневый или чёрный. 2 вида. Встречаются на Ю. Японских о-вов. Лесные животные, по образу жизни сходны с землеройками. 3. к. наз. также представителей рода Neurotrichus (Америка) и рода Uropsilus (Юж. Китай).

ЗЕМЛЕРОЙНЫЕ МАШИНЫ, машины для земляных работ при возведении пром. и гражд. зданий, стр-ве и ремонте рельсовых и безрельсовых дорог, прокладке подземных коммуникаций, добыче полезных ископаемых. 3. м. разрабатывают грунты всех категорий, в т. ч. мёрзлые, скальные, заболоченные, а также залежи полезных ископаемых. К осн. З.м. относятся землеройно-транспортные машины для разработки и перемещения грунта и экскаваторы.

Землеройно-транспортные машины - бульдозеры, полуприцепные, прицепные и самоходные скреперы, грейдеры и автогрейдеры - имеют рабочие органы, к-рые срезают грунт послойно и могут транспортировать его на расстояния от неск. метров до 5 км. К этим машинам относятся также грейдер-элеваторы, отсыпающие грунт в отвал или в транспортные средства.

Экскаваторы (одно- и многоковшовые) - наиболее распространённые 3. м. Одноковшовые экскаваторы имеют сменное оборудование, с помощью к-рого можно разрабатывать грунт выше или ниже уровня стоянки машин и осуществлять его погрузку в транспортные средства или ссыпать в отвал. Многоковшовые экскаваторы - роторные и цепные - выполняют земляные работы в основном на лёгких и ср. однородных грунтах. Роторные экскаваторы совместно с отвало-образователями составляют землеройно-транспортные комплексы непрерывного действия, имеющие высокую производительность - до 12000 м3/ч. Отвало-образователи - самоходные полноповоротные конструкции с ленточными конвейерами для перемещения грунта в отвал или для перегрузки грунта с одного уровня на др. Дальность транспортирования грунта - до 250 м при одновременном подъёме его на 70 м. Такие комплексы используют при открытой разработке полезных ископаемых, а также в карьерах строит. материалов.

Отечеств. 3. м. экспортируются во мн. страны мира. Дальнейшее усовершенствование 3. м. направлено на увеличение их производительности, снижение стоимости и металлоёмкости, повышение надёжности и долговечности, на унификацию узлов и деталей, автоматизацию управления, широкое использование различного навесного оборудования.

Лит.: Машины для земляных работ. Теория и расчёт, 2 изд., М., 1964; Крутиков И. П., Экскаваторы, М., 1964; Землеройные машины непрерывного действия. Конструкции и расчёты, М.-Л., 1965.

Е. А. Каменская, С. А. Соломонов.
 
 

ЗЕМЛЕСОС, то же, что грунтовой насос.

ЗЕМЛЕСОСНЫЙ СНАРЯД, плавучая землеройная машина, всасывающая грунт из-под воды в виде водо-грунтовой смеси (пульпы) и транспортирующая его в отвал или в тело возводимого сооружения. Различают 3. с., перекачивающие пульпу по грунтопроводам (рис. 1), и самоотвозные (рис. 2), отвозящие грунт на свалку в своём трюме. 3. с. широко применяют на дноуглубит. работах, а также в гидротехнич. стр-ве при возведении земляных плотин способом намыва, при возведении дамб и др. насыпей, а также при выемке каналов. 3. с. намыты земляные плотины всех крупнейших ГЭС, построенных на Волге, Каме, Днепре, Дону и др. реках. 3. с. иногда успешно применяют в горном деле для добычи песчано-гравийных смесей, вскрытия месторождений полезных ископаемых и др. 3. с.- высокоэффективное средство механизации земляных работ больших объёмов.

Всасывание грунта из-под воды было впервые применено во Франции в 1859.

В России 3. с. появились в 1874. Осн. агрегат 3. с.- грунтовой насос. Для интенсификации грунтозабора применяют механич. или гидравлич. (в лёгких грунтах) разрыхлители. Наибольшее распространение получили механич. разрыхлители фрезерного типа (рис. 3).

Рабочие перемещения 3. с., обеспечивающие непрерывный контакт грунтозаборного устройства с забоем, осуществляют с помощью лебёдок. Параметры 3. с. изменяются в широких пределах: производительность от 10 до 8000 м3 грунта в 1 ч, глубина разработки от 2 до 60 м, мощность электродвигателей от 10 до 10 000 квт и более. Водоизмещение самоотвозных 3. с. превышает 15 000 т. Ведущая страна по постройке 3. с.- Нидерланды. Крупнейшие морские 3. с. построены в Японии. В СССР строятся речные 3. с. для строит/ и дноуглубит. работ.

Лит.: Шкундин Б. М., Землесосные снаряды, М., 1968; Краковский И. И., Суда технического флота, Л., 1968. Б. М. Шкундин.
 
 

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ, подземные удары и колебания поверхности Земли, вызванные естеств. причинами (гл. обр. тектонич. процессами). В нек-рых местах Земли 3. происходят часто и иногда достигают большой силы, нарушая целостность грунта, разрушая здания и вызывая человеч. жертвы. Кол-во 3., ежегодно регистрируемых на земном шаре, исчисляется сотнями тысяч. Однако подавляющее их число относится к слабым, и лишь малая доля достигает степени катастрофы. До 20 в. известны, напр., такие катастрофич. 3., как Лисабонское в 1755, Верненское в 1887, разрушившее г. Верный (ныне Алма-Ата), 3. в Греции в 1870-73 и др. Сильнейшие 3. 20 в. показаны в табл.3. По своей интенсивности, т. е. по проявлению на поверхности Земли, 3. разделяются, согласно международной сейсмич. шкале MSK-64, на 12 градаций - баллов (см. табл. 1).

Область возникновения подземного удара - очаг 3.- представляет собой нек-рый объём в толще Земли, в пределах к-рого происходит процесс высвобождения накапливающейся длит. время энергии. В геол. смысле очаг - это разрыв или группа разрывов, по к-рым происходит почти мгновенное перемещение масс. В центре очага условно выделяется точка, именуемая гипоцентром. Проекция гипоцентра на поверхность Земли наз. эпицентром. Вокруг него располагается область наибольших разрушений - плейстосейстовая область. Линии, соединяющие пункты с одинаковой интенсивностью колебаний (в баллах), наз. изосейстами.

Зависимость между кол-вом подземных толчков N и их интенсивностью в эпицентре 924-1.jpg приближённо выражается формулой: 924-2.jpg, где 924-3.jpgи924-4.jpg- некоторые постоянные величины. От очага 3. во все стороны распространяются упругие сейсмические волны, среди к-рых различают продольные Р и поперечные S. По поверхности Земли во все стороны от эпицентра расходятся поверхностные сейсмич. волны Рэлея и Лява. Очаги 3. возникают на различных глубинах (h). Большая часть их залегает в земной коре (на глуб. порядка 20-30 км). В нек-рых р-нах отмечается большое число толчков, исходящих из глубин в сотни км (верхняя мантия Земли).

3.- мощное проявление внутр. сил Земли. При каждом 3. в очаге выделяется огромное кол-во кинетич. энергии Е. Так, в Ашхабаде в 1948 Е ~ 1015 дж, в Сан-Франциско в 1906 Е~1016 дж, на Аляске в 1964 Е~1018дж. На всей Земле за год освобождается упругая энергия (вформе 3.) порядка 0,5*1019 дж, что составляет, однако, менее 0,5% всей энергии эндогенных (внутренних) процессов Земли.

Интенсивность 3., измеряемая вбаллах, характеризует степень сотрясения на поверхности Земли, что зависит от глубины залегания очага 3. Мерой общей энергии волн служит магнитуда 3. (М) - нек-рое условное число, пропорциональное логарифму макс. амплитуды смещения частиц почвы, эта величина определяется из наблюдений на сейсмич. станциях и выражается в относит. единицах.
 
Табл. 1. - Сейсмическая шкала (схематизировано)
Балл
Название землетрясения
Краткая характеристика
1
Незаметное
Отмечается только сейсмическими приборами
2
Очень слабое
Ощущается отдельными людьми, находящимися в состоянии полного покоя
3
Слабое
Ощущается лишь небольшой частью населения
4
Умеренное
Распознаётся по лёгкому дребезжанию и колебанию предметов, посуды и оконных стёкол, скрипу дверей и стен
5
Довольно сильное
Общее сотрясение зданий, колебание мебели. Трещины в оконных стёклах и штукатурке. Пробуждение спящих
6
Сильное
Ощущается всеми. Картины падают со стен. Откалываются куски штукатурки, лёгкое повреждение зданий
7
Очень сильное
Трещины в стенах каменных домов. Антисейсмические, а также деревянные постройки остаются невредимыми
8
Разрушительное
Трещины на крутых склонах и на сырой почве. Памятники сдвигаются с места или опрокидываются. Дома сильно повреждаются
9
Опустошительное
Сильное повреждение и разрушение каменных домов
10
Уничтожающее
Крупные трещины в почве. Оползни и обвалы. Разрушение каменных построек. Искривление ж.-д. рельсов
11
Катастрофа
Широкие трещины в земле. Многочисленные оползни и обвалы. Каменные дома совершенно разрушаются
12
Сильная катастрофа
Изменения в почве достигают огромных размеров. Многочисленные трещины, обвалы, оползни. Возникновение водопадов, подпруд на озёрах, отклонение течения рек. Ни одно сооружение не выдерживает

Самое сильное 3. имеет магнитуду не более 9. Между числом 3. (N) и их магнитудой (М) существует зависимость, которая приближённо выражается формулой: 924-5.jpg , где 924-6.jpg и 924-7.jpg- постоянные. Энергия 3. (Е) связана с магнитудой соотношением вида: 924-8.jpg _ Для коэфф. 924-9.jpg и 924-10.jpg даются различные значения, но наиболее подходящими следует считать 924-11.jpg близкое к 4, а 924-12.jpg-к 1,6. Величина 924-13.jpg _ иногда наз. энергетич. классом 3. При 3., для к-poro М=5, из очага выделяется энергия ~1012 дж, К = 12; при М=8,0 E-1017 дж, К = 17. Магнитуда (М), интенсивность (I0) и глуб. очага (h) связаны между собой. Для приближённого определения одной из этих величин по двум другим можно пользоваться табл. 2.
 
Табл. 2. - Примерное соотношение магнитуды и балльности в зависимости от глубины очага
h, км
Магнитуда
5
6
7
8
10 20 40
7 6 5
8-9 7-8 6-7
10 9 8
924-14.jpg

В последние десятилетия широкое развитие получили детально разработанные методы статистич. анализа 3. С их помощью составляются карты сейсмич. активности и карты сотрясаемости (ср. частоты 3. того или иного энергетич. класса в данном пункте), а также графики повторяемости (зависимость частоты 3. от их магнитуды). 3. распространены по земной поверхности весьма неравномерно (см. карту* на вклейке к стр. 225). Они связаны с участками земной коры, в которых проявляются новейшие дифференцированные тектонические движения.

*При составлении карты использованы материалы Н. Н. Николаева (совр. структура земной коры), Д. Д. Дормана и М. Баразанги (сейсмичность) и А. В. Введенской (векторы напряжений).
 
Табл. 3. - Сильнейшие землетрясения 20 в.
Дата по новому стилю (согласно времени по Гринвичу)
Местоположение эпицентра (страна, район, горная система)
Маг-нитуда
Сила, баллы
Примечание
Европа
1908, 28 дек.
Остров Сицилия (Италия)
7,5
 
Разрушен г. Мессина и ряд др. насел. пунктов на Ю. Италии. Волны цунами достигали 14м высоты; погибло 100 - 160 тыс. чел.
1927, 11 сент.
Южный берег Крыма, к Ю. от Ялты (СССР)
6,5
до 8
Повреждены многие постройки (от Севастополя до Феодосии)
1953, 12 авг.
Ионические о-ва (Греция)
7,5
 
Разрушены насел. пункты о. Кефалиння; часть острова погрузилась под уровень моря
1963, 26 июля
Город Скопле (Скопье, Югославия)
6
9-10
Почти 80% зданий города разрушено или повреждено; погибло св. 2 тыс. чел.
1969, 8 февр.
У юго-зап. берегов Португалии
8
 
Пострадали города Лисабон, Касабланка и др. Поверхность земли покрылась трещинами
1969, 27 окт.
Юго-зап. часть Югославии
6,4
9
Катастрофическое. Город Баня-Лука превращён в развалины
Азия
1902, 16 дек.
Ферганская долина, г. Андижан (СССР)
-
9
Погибло более 4,5 тыс. чел.
1905, 4 апр.
Гималаи
8
--
 
1905, 23 июля
Хребет Болнай (МНР)
8,2
 
В р-не оз. Сангийн-Далай-Нур - хр. Хан-Хухэй образовалась трещина длиной в 400 км
1907, 21 окт.
Юж. склон Гиссарского хр. (СССР)
 
9
Разрушен Каратаг и ок. 150 др. насел. пунктов; погибло 1,5 тыс . чел.
1911, 3 янв.
Долина р. Кебин, юж. склон хр. Заилийский Алатау (СССР)
8
9
Разрушен г. Верный (ныне Алма-Ата); обвалы, запруды на горных реках
1911, 15 июня
Острова Рюкю (Япония)
8,2
~
Огромные оползни и обвалы; погибло 100 тыс. чел.
1923, 1 сент.
Остров Хонсю (Япония)
8,2
 
Катастрофическое. Опустошены Токио, Йокохама; погибло ок. 150 тыс. чел. В бухте Сагами волны цунами достигали 10 м высоты
1927, 7 марта
Остров Хонсю (Япония)
7,8
 
Катастрофическое. Город Минеяма превращён в руины; погибло более 1 тыс. чел.
1938, 1 февр.
Море Банда (Индонезия)
8,2
-
 
1939, 26 дек.
Горы Внутренний Тавр (Турция)
8,0
 
Катастрофическое; погибло ок. 30 - 40 тыс. чел. На побережье Чёрного м. вода отступила на 50 м, а затем залила его на 20 м дальше обычного
1941, 20 апр.
Долина р. Сурхоб, пос. Гарм (СССР)
6,5
8-9
Разрушено более 60 насел, пунктов
1946, 2 нояб.
Сев. часть Чаткальского хр. (СССР)
7,5
9
Повреждены сотни зданий в Ташкенте и др. городах; деформация земной коры
1948,5 окт.
Ашхабад (СССР)
7
9
Катастрофическое. В течение 20 сек разрушена значит. часть города

Известно 2 главных сейсмич. пояса мира - Средиземноморский, простирающийся через юг Евразии от берегов Португалии на 3. до Малайского архипелага на В., и Тихоокеанский, кольцом охватывающий берега Тихого ок. Эти пояса включают молодые склад чатые горные сооружения, т. е. эпигеосинклинальные орогены (Альпы, Апеннины-Карпаты, Кавказ, Гималаи, Кордилье, ры, Анды и др.), а также подвижные зоны подводных окраин материков, к-рые-многими исследователями интерпретируются как совр. геосинклинальные области или складчатые системы в начальной стадии развития (зап. периферия Тихого ок. с островными дугами Алеутской, Курильской, Японской, Малайской, Новозеландской и др.; Карибское, Средиземное и др. моря). За границами указанных поясов в пределах материков эпицентры 3. приурочены к областям новейшей тектонич. активизации (эпиплатформенные орогены типа Тянь-Шаня), а также к рифтовым зонам, сопровождающимся образованием систем разломов (рифты Восточной Африки, Красного м., Байкальская система рифтов и др.).
 
(П родолженне)
Дата по новому стилю (согласно времени по Гринвичу)
Местоположение эпицентра (страна, район, горная система)
Маг-нитуда
Сила, баллы
Примечание
1949, 10 июля
Гиссаро-Алайская горная система, Хаит (СССР)
7,5
Св. 9
Пострадало более 150 насел. пунктов
1952, 4 нояб.
Курильские о-ва к Ю.-В. от п-ова Шипунский (СССР)
8,2
 
Катастрофическое. Цунами высотой до 18 м причинили крупные повреждения на берегах Камчатки и сев. части Курильских о-вов
1957, 27 июня
Забайкалье, Муйский хр. (СССР)
7,5
9-10
Разрушения в Чите , Бодайбо и др. насел. пунктах
1958, б нояб.
Курильские о-ва к Ю.-В. от о. Итуруп (СССР)
8,7
9
Цунами
1960, 24 апр.
Лар (Иран)
6
-
Город сильно разрушен; погибло 3 тыс. чел.
1962, 1 сент.
Среднеиранские горы (Иран)
7,8
 
Разрушительное. Полное разрушение насел. пункта Рудак; погибло более 12 тыс. чел.
1966, 25 апр.
Ташкент
5,3
8
Разрушения в центр. части города. Толчки повторялись в мае - июле 1966
1970, 28 марта
Западная Турция
7
 
Катастрофическое. Ряд насел. пунктов превращён в развалины; погибло более 1 тыс. чел.
1970, 14 мая
Дагестан
6,5
8
Большой ущерб нанесён насел. пунктам Буйнакского, Гумбетовского, Казбековского, Кизилъюртовского и др. р-нов
1971, 22 мая
Восточная Турция
6,8
-
Разрушены города Бингель и Генч; погибло более 1 тыс. чел.
1971, 5 окт.
Японское м.
7,3
-
Одно из самых сильных землетрясений в истории о. Сахалин
 
Австралия и Океания
 
 
 
1906, 14 окт.
Впадина Бугенвиль
8,1
-
 
1931, 2 февр.
Новая Зеландия (Сев. остров)
7,8
9
Катастрофическое . Разрушения и пожары
1966, 31 дек.
Острова Санта-Крус (брит.)
8
-
 
 
Африка
 
 
 
1960, 29 февр.
Город Агадир (Марокко)
6
-
Полностью разрушен г. Агадир; погибло 12 - 15 тыс. чел.
 
Северная Америка
 
 
 
1906, 18 апр.
Береговые хр. Кордильер (Калифорния, США)
8,2
-
Разрушена значит. часть г. Сан-Франциско
1964, 28 марта
Залив Принс-У ильям (США)
8,6
10-11
Цунами выс. до 9 м достигли побережья Канады, США, Гавайских о-вов и Японии
1971, 9 февр.
Калифорния (США)
6,7
 
Сильнейшее за последние 40 лет землетрясение в Лос-Анджелесе
 
Южная Америка
 
 
 
1906, 17 авг.
Береговая Кордильера (Чили)
8,4
 
В г. Вальпараисо сопровождалось поднятием береговой линии; цунами пересекли океан, достигли Японии и Гавайских о-вов
1960, 22 мая
Район г. Консепсьон (Чили)
8,8
 
Разрушительное. Цунами достигли США, Гавайских и Курильских о-вов , Австралии и Японии; погибло ок. 10 тыс. чел.
1961, 19 авг.
Бразилия
8
-
 
1970, 10 дек.
Побережье Перу
7,3
 
Разрушено ок. 5 тыс. домов. Св. 20 тыс. чел. остались без крова

В пределах океанов значит. сейсмич. активностью отличаются срединноокеанические хребты. На платформах и на большей части дна океанов 3. происходят редко и большой силы не достигают.

Тщательный анализ механизма возникновения подземного удара показывает, что 3. представляют реакцию вещества земной коры или мантии Земли на тек-тонич. напряжения, постоянно накапливающиеся в недрах Земли. При этом преобладают напряжения сжатия, хотя местами наблюдаются напряжения растяжения.

Анализ сейсмических, геологических и геофизич. данных позволяет заранее наметить те области, где следует ожидать в будущем 3., и оценить их макс. интенсивность. В этом состоит сущность сейсмического районирования. В СССР карта сейсмич. районирования - официальный документ, к-рый обязаны принимать в расчёт проектирующие орг-ции в сейсмич. р-нах. Строгое соблюдение норм сейсмостойкого стр-ва позволяет значительно снизить разрушит. воздействие 3. на здания и др. инженерные сооружения. В будущем, вероятно, удастся разрешить и проблему прогноза 3. Основной путь к решению этой проблемы - тщательная регистрация "предвестников" 3.- слабых предварительных толчков (форшоков), деформации земной поверхности, изменений параметров геофизических полей и др. изменений состояния и свойств вещества в зоне будущего очага 3.

3. начали описываться с древнейших времён. В 19 в. были составлены каталоги 3. для всего мира (Дж. Мили, Р. Малле), для Российской империи (II. В. Мушкетов, А. П. Орлов) и др., опубликованы монографии, посвящённые наиболее сильным и хорошо изученным 3. (особенно в Италии). В начале 20 в. основное внимание уделялось геологич. стороне 3. (работы К. И. Богдановича, В. Н. Вебера, Д. И. Мушкетова и мн. др. в России; Ф. Монтессю де Баллора, А. Зиберга и мн. др. за рубежом), разработке сейсмометрич. аппаратуры и созданию сейсмич. станций (Б. Б. Голицын, П. М. Никифоров, А. В. Вихерт, Д. А. Харин, Д. П. Кир нос и др.). 3. стали объектом изучения специальной отрасли знания - сейсмологии.

В сейсмологии получили развитие физич. и математич. методы, с помощью к-рых изучаются не только 3., но и внутр. строение Земли, а также ведутся поиски месторождений полезных ископаемых. Наблюдения над 3. осуществляются спец. сейсмической службой.

Лит.: Тутенберг Б. и Рихтер К., Сейсмичность Земли, пер. с англ., М., 1948; Саваренский Е. Ф.,Кирнос Д. П., Элементы сейсмологии и сейсмометрии, М., 1955; Атлас землетрясений в СССР, М., 1962; Сейсмическое районирование СССР, М., 1968.

Г. П. Горшков, В. И. Ковригина
 

ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВО в СССР, система гос. мероприятий, включающая организацию наиболее полного, рационального и эффективного использования земли, создание условий для повышения культуры земледелия, охрану земель, осуществление решений гос. органов в области землепользования. 3. проводится в отдельных с.-х. предприятиях, в с. х-ве как отрасли и во всём нар. х-ве. Незыблемым фундаментом 3. и всего земельного строя в СССР является гос. социалистич. собственность на землю, утвердившаяся в результате национализации земли. Задача 3. - охрана гос. собственности на землю, обществ. земель колхозов и совхозов от расхищения, расточительства и укрепление социалистич. земельных отношений. Большое значение имеет наведение должного порядка в пользовании земельными угодьями в с.-х. предприятиях, чёткое отграничение обществ. земель от приусадебных участков, точный земельный учёт. 3. обеспечивает систематич. контроль за правильностью использования земли. Очень важно тщательно изучить природные и экономич. условия устраиваемой территории, правильно решить вопрос о рациональных размерах землепользования вновь организуемых и устранить недостатки в землепользовании существующих х-в. При проведении 3. разрабатывают мероприятия по более интенсивному использованию земли и улучшению качества угодий. Содержание 3. на каждом этапе обусловливается хо-зяйственно-политич. задачами в развитии с. х-ва и всего нар. х-ва.

Совр. задачи 3. определяются решениями 22-го, 23-го и 24-го съездов КПСС, Мартовского (1965) и Майского (1966) пленумов ЦК КПСС и последующими решениями партии и правительства по сельскому хозяйству. 3. приобрело комплексный характер, высокий инженерно-экономич. уровень. При 3. районов, подверженных ветровой и водной эрозии почв, разрабатывается комплекс организационно-хозяйств., агротехнических, агролесомелиоративных и гидротехнич. мероприятий по водосбору, овражно-балочной системе и т. д. 3. проводится в соответствии с нар.-хоз. планом и планами развития конкретных социалистич. предприятий. 3. тесно связано с организацией всего произ-ва в х-ве, способствует повышению культуры земледелия, внедрению прогрессивных форм организации труда, эффективному применению техники, удобрений. Рациональное 3. невозможно без учёта экономич. и природных условий районов и х-в. Прежде всего изучают размеры произ-ва, специализацию х-в и их подразделений, финанс. возможности, обеспеченность рабочей силой и техникой, расположение населённых пунктов и производств. центров, связь с пунктами сдачи с.-х. продукции и др. экономич. и культурными центрами. При проведении 3. необходимо стремиться, чтобы затраты на строительство, сделанные х-вами ранее, а также новые капитальные вложения были использованы наиболее эффективно. Все капитальные затраты обосновывают необходимыми расчётами.

3. подразделяется на 2 основных вида: межхозяйственное и внутрихозяйственное, тесно между собой связанные. Межхозяйственное 3. проводится в связи с образованием землепользовании колхозов, совхозов и др.с.-х.предприятий, организаций и учреждений; образованием землепользовании пром., строит., транспортных и др. несельскохозяйств. предприятий, орг-ций и учреждений; упорядочением существующих землепользовании с устранением чересполосицы и др. неудобств в расположении земель; уточнением и изменением границ землепользовании на основе схем районной планировки; выявлением новых земель для с.-х. и иного нар.-хоз. освоения; отводом и изъятием земельных участков; установлением и изменением гор. черты, поселковой черты и черты перспективных сел. населённых пунктов. Межхозяйств. 3. проводится одновременно на терр. группы х-в, а иногда и целого р-на, области, на основе схем районной планировки.

Для строительства пром. объектов, дорог, линий электропередач и др. несельскохозяйств. нужд в первую очередь отводятся земли, непригодные для с. х-ва, либо с.-х. угодья худшего качества. Отвод из с.-х. угодий земель колхозов и совхозов производится в установленном законом порядке.

Внутрихозяйственное 3. проводят в границах отдельных с.-х. предприятий в увязке со смежными х-вами на основе гос. планового задания, перспективного плана развития х-ва и организационно-хозяйств. плана. Внутрихозяйств. 3. носит комплексный характер, отражающий вопросы повышения интенсивности использования земли, борьбы с эрозией почв, мелиорации, водоснабжения, дорожного стр-ва, планировки сел. населённых пунктов и др.; охватывает все виды с.-х. угодий. Осн. землепользователями на землях с.-х. назначения являются колхозы и совхозы. 3. проводят с учётом их социально-экономич. и организа-ционно-производств. особенностей. Внутрихозяйств. 3. включает ряд взаимосвязанных составных частей.

3. в колхозах начинают с составления проекта, в к-ррм предусматривают размещение населённых пунктов, массивов бригад и производственных центров. При этом определяют перспективные населённые пункты, уточняют кол-во и размеры производств. бригад, распределяют земельные угодья между бригадами, определяют виды и кол-во производств. центров, местоположение обшехозяйств. дворов, животноводч. ферм и т. п. В совхозах составной частью 3. является размещение отделений и хоз. центров. При этом определяют размеры и кол-во отделений (ферм); местоположение центр. усадьбы и усадеб отделений; распределение терр. между отделениями. Размещение населённых пунктов и производств. подразделений колхозов и совхозов должно создавать условия для лучшей организации произ-ва и правильного руководства им при наименьших затратах на стр-во, оборудование и благоустройство, для наименьших ежегодных издержек произ-ва, а также для лучшего культурно-бытового обслуживания населения.

Для экономич. обоснования размещения дорог рассчитывают капиталовложения на стр-во дорог и дорожных сооружений, ежегодные транспортные расходы, срок окупаемости капиталовложений.

Организация с.-х. угодий и севооборотов включает установление состава и соотношения с.-х. угодий, типов, видов, кол-ва и площадей севооборотов ; обоснование проектируемой трансформации угодий и разработку мероприятий по их улучшению; рациональное размещение с.-х. угодий и севооборотов. Всё это должно обеспечить создание условий для успешного развития всех отраслей х-ва в соответствии с перспективным планом; наиболее рациональное использование земли, техники, лучшую орг-цию производственных процессов, получение макс. кол-ва продукции на каждые 100 га с.-х. угодий при наименьших затратах на единицу продукции. Организация территории севооборотов заключается в согласованном размещении полей, бригадных участков, полевых станов, защитных лесных насаждений, полевых дорог, водных сооружений. При этом учитывают: рельеф местности, почвенный покров, эродированность почв, направление вредоносных ветров, конфигурацию, равновеликость полей и др. Организация территории садов и виноградников включает размещение пород и сортов плодовых насаждений, кварталов и бригадных участков, защитных лесных насаждений, подсобных хоз. центров, дорожной сети, водных сооружений и оросит. сети. Организация территории пастбищ включает размещение гуртовых и отарных участков, введение пастбищеоборотов, разбивку на загоны очередного стравливания, размещение летних лагерей, скотопрогонов, сооружений для пастбищного водоснабжения, разработку мероприятий по улучшению пастбищ и т. д. Организация территории сенокосов - это введение сенокосооборотов, размещение бригадных участков и дорожной сети. В зависимости от конкретных природных и экономич. условий х-в не всегда нужны все перечисленные составные части 3.

Установленная в порядке 3. внутрихозяйств. организация территории обязательна для колхозов, совхозов и др. с.-х. предприятий. На стр. 475 приведена схема 3. совхоза "Гигант" Ростовской обл.

Землеустроит. работы осуществляются земельными органами. Инженерные кадры землеустроителей готовит Моск. ин-т инженеров землеустройства, землеустроительные ф-ты с.-х. вузов, а техников-землеустроителей - землеустроительные техникумы и землеустроит. отделения с.-х. техникумов.

Лит.: История земельных отношений и землеустройства, под ред. И. В. Бочкова, М., 1956; Землеустроительное проектирование, под ред. С. А. Удачина, 5 изд., М., 1969; Удачин С. А., Научные основы землеустройства, М., 1965; Бурихин Н. Н., ервова Е. Н., Цфасман Я. М.. Экономическое обоснование землеустройства колхозов нечерноземной зоны РСФСР, М., 1967. С. А. Удачин.
 

ЗЕМЛЕЧЕРПАТЕЛЬНЫЙ СНАРЯД, плавучая землеройная машина с черпаковым устройством для извлечения грунта из-под воды; один из типов судов технич. флота. 3. с. применяют в основном при дноуглубительных работах, для устройства подводных котлованов, добычи полезных ископаемых. В последнем случае на 3. с. устанавливаются обогатит. устройства; такой 3. с. называют драгой. Совр. типы 3. с.: одночерпаковый штанговый, грейферный, многочерпаковый. Грейферные 3. с. (с трюмом длягрунта) и морские многочерпаковые 3. с. обычно самоходные.

Одночерпаковый штанговый 3. с. представляет собой плавучий экскаватор с черпаком ёмкостью до 12 м3; иногда снабжается скалодробильным устройством. Предназначается гл. обр. для извлечения каменистых (тяжёлых) и засорённых грунтов. Перемещается при помощи подъёмных свай. Извлечённый грунт подаётся непосредственно в отвал или погружается в грунтоотвозную шаланду.

Грейферные 3. с. имеют от 1 до 4 поворотных грейферных кранов. В зависимости от свойств грунта, подлежащего извлечению, и грузоподъёмности кранов применяют 2- или 4-створчатые грейферы ёмкостью 1-4 м3. Грейферные 3. с. приспособлены в основном для дноуглубит. работ у причалов; они перемещаются на тросах с помощью судовых лебёдок. Извлечённый грунт перевозится в собств. трюме или грунтоотвозной шаландой.

Многочерпаковый 3. с. - машина непрерывного действия , извлекающая грунт черпаками ёмкостью до 1,2 м3, соединёнными в замкнутую цепь; последняя охватывает 2 барабана, верхний из к-рых имеет привод. Перемещается снаряд при помощи судовых лебёдок. Производительность современных многочерпаковых 3. с. при разработке лёгкого грунта достигает 1500 м3/ч, тяжёлого - до 750 м3/ч. Извлечённый грунт перемещается грунтоотвозными шаландами, грунтовыми насосами или конвейерными устройствами.

Лит.: Краковский И. И., Суда технического флота, Л., 1968. В. Н. Песочинский.
 

ЗЕМЛЯ (от общеславянского зем - пол, низ), третья по порядку от Солнца планета Солнечной системы, астрономич. знак 924-15.jpg или924-16.jpg

Содержание:

I. Введение .

II. Земля как планета.

III. Строение Земли.

Магнитосфера.Атмосфера . Гидросфера."Твёрдая" Земля.Биосфера. Географическая оболочка.

IV. Геологическая история и эволюция жизни на Земле. Геологическая история Земли. История развития органического мира.

V. Человек и Земля

I. ВВЕДЕНИЕ

3. занимает пятое место по размеру и массе среди больших планет, но из планет т. н. земной группы, в к-рую входят Меркурий, Венера, Земля и Марс, она является самой крупной (см.

Планеты). Важнейшим отличием 3. от др. планет Солнечной системы является существование на ней жизни, достигшей с появлением человека своей высшей, разумной формы. Условия для развития жизни на ближайших к 3. телах Солнечной системы неблагоприятны; обитаемые тела за пределами последней пока также не обнаружены (см. Внеземные цивилизации). Однако жизнь - естественный этап развития материн, поэтому 3. нельзя считать единственным обитаемым космич. телом Вселенной, а земные формы жизни - её единственно возможными формами.

Согласно совр. космогонич. представлениям, 3. образовалась ~4,5 млрд. лет назад путём гравитационной конденсации из рассеянного в околосолнечном пространстве газо-пылевого вещества, содержащего все известные в природе хим. элементы (см. Космогония). Формирование 3. сопровождалось дифференциацией вещества, к-рой способствовал постепенный разогрев земных недр, в основном за счёт теплоты, выделявшейся при распаде радиоактивных элементов (урана, тория, калия и др.). Результатом этой дифференциации явилось разделение 3. на концентрически расположенные слои - геосферы, различающиеся химич. составом, агрегатным состоянием и фи-зич. свойствами. В центре образовалось ядро Земли, окружённое т. н. мантией (см. Мантия Земли). Из наиболее лёгких и легкоплавких компонентов вещества, выделившихся из мантии в процессах выплавления (см. Зонное плавление), возникла расположенная над мантией земная кора. Совокупность этих внутренних геосфер, ограниченных твёрдой земной поверхностью, иногда называют "твёрдой" 3. (хотя это не совсем точно, поскольку установлено, что внешняя часть ядра обладает свойствами вязкой жидкости). "Твёрдая" 3. заключает почти всю массу планеты (см. табл. 1). За её пределами находятся внешние геосферы - водная (гидросфера) и воздушная (атмосфера), к-рые сформировались из паров и газов, выделившихся из недр 3. при дегазации мантии. Дифференциация вещества мантий 3. и пополнение продуктами дифференциации земной коры, водной и воздушной оболочек происходили на протяжении всей геологич. истории и продолжаются до сих пор.

Большую часть поверхности 3. занимает Мировой океан (361,1 млн. км2, или 70,8%), суша составляет 149,1 млн. км2 (29,2% ) и образует шесть крупных массивов - материков: Евразию, Африку, Сев. Америку, Южную Америку, Антарктиду и Австралию (см. табл. 2), а также многочисленные острова. С делением суши на материки не совпадает деление на части света: Евразию делят на две части света - Европу и Азию, а оба американских материка считают за одну часть света - Америку, иногда за особую "океаническую" часть света принимают о-ва Тихого ок.- Океанию, площадь к-рой обычно учитывается вместе с Австралией.
 
Табл. 2. - Материки (с островами)
Название материка
Площадь , млн. км2
Средняя высота, м
Наибольшая высота гор на материке,

м*

Евразия
53,45
840
8848
Африка
30,30
750
5895
Сев. Америка
24,25
720
6194
Юж. Америка
18,28
590
6960
Антарктида
13,97
2040
5140
Австралия (с Океанией)
8,89
340
2230

* Сверху вниз по колонке вершины: Джомолунгма (Эверест), Килиманджаро, Мак-Кинли, Аконкагуа, массив Винсон, Косцюшко. Наиболее высокая вершина Океании - г. Джая, 5029 м (на о. Н. Гвинея).
 
 

Мировой океан расчленяется материками на Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый (см. табл. 3); некоторые исследователи выделяют приантарктич. части Атлантического, Тихого и Индийского океанов в особый, Южный, океан.
 
Табл. 3. - Океаны
Название океана
Поверхность зеркала, млн. км2
Средняя глубина, м
Наибольшая глубина, м
Тихий
179,68
3984
11022
Атлантический
93,36*
3926
8428
Индийский
74,92
3897
7130
Северный Ледовитый
13,10
1205
5449
* По др. данным, 91,14 млн. км2.

Северное полушарие 3.- материковое (суша здесь занимает 39% поверхности), а Южное - океаническое (суша составляет лишь 19% поверхности). В Западном полушарии преобладающая часть поверхности занята водой, в Восточном - сушей. Обобщённый профиль суши и дна океанов образует две гигантские "ступени" - материковую и океаническую.
 
Табл. 1. - Схема строения Земли (без верхней атмосферы и магнитосферы)
Геосферы
Расстояние нижней* границы от поверхности Земли, км
Объём, 1018 м3
Масса, 1021 кг
Доля массы геосферы от массы Земли, %
Атмосфера, до высоты
2000**
1320
~0,005
~ 10-6
Гидросфера
до 11
1,4
1,4
0,02
Земная кора
5-70
10,2
28
0,48
Мантия
до 2900
896,6
4013
67,2
Ядро
6371 (центр 3.)
175,2
1934
32,3
Вся Земля (без атмосферы)
 
1083,4
5976
100,0
*Кроме атмосферы. ** Атмосфера в целом простирается до выс. ~ 20 тыс. км.

Первая поднимается над второй в среднем на 4670 м (cp. высота суши 875 л; ср. глубина океана ок. 3800 м). Над равнинной поверхностью материковой "ступени" возвышаются горы, отдельные вершины к-рых имеют высоту 7-8 км и более. Высочайшая вершина мира - г. Джомолунгма в Гималаях - достигает 8848 м. Она возвышается над глубочайшим понижением дна океана (Марианский глубоководный жёлоб в Тихом ок. 11 022 м) почти на 20 км. См. Гипсографическая кривая.

3. обладает гравитационным, магнитным и электрич. полями. Гравитационное притяжение 3. удерживает на околоземной орбите Луну и искусственные спутники. Действием гравитационного поля обусловлены сферич. форма 3., многие черты рельефа земной поверхности, течение рек, движение ледников и др. процессы.

Магнитное поле создаётся в результате сложного двилсения вещества в ядре 3. (см. Земной магнетизм). В межпланетном пространстве оно занимает область, объём к-рой намного превосходит объём 3., а форма напоминает комету с хвостом, направленным от Солнца. Эту область наз. магнитосферой.

С магнитным полем 3. тесно связано её электрич. поле. "Твёрдая" 3. несёт отрицат. электрич. заряд, к-рый компенсируется объёмным положит. зарядом атмосферы, так что в целом 3., по-видимому, электронейтральна (см. Атмосферное электричество).

В пространстве, ограниченном внешним пределом геофизич. полей 3. (гл. обр. в магнитосфере и атмосфере), происходит последовательное и глубокое изменение первичных космических факторов - поглощение и преобразование солнечных и галактич. космических лучей, солнечного ветра, рентгеновского, ультрафиолетового, оптич. и радиоизлучений Солнца, что имеет важное значение для процессов, протекающих на земной поверхности. Задерживая большую часть жёсткой электромагнитной и корпускулярной радиации, магнитосфера и особенно атмосфера защищают от их смертоносного воздействия живые организмы.

3. получает 1,7*1017дж/сек (или 5,4Х1024 дж/год) лучистой энергии Солнца, но лишь ок. 50% этого количества достигает поверхности 3. и служит главным источником энергии большинства происходящих на ней процессов.

Поверхность 3., гидросферу, а также прилегающие слои атмосферы и земной коры объединяют под названием географической, или ландшафтной, оболочки. Географическая оболочка явилась ареной возникновения жизни, развитию к-рой способствовало наличие на 3. определённых физич. и химич. условий, необходимых для синтеза сложных органич. молекул. Прямое или косвенное участие живых организмов во многих геохимич. процессах со временем приобрело глобальные масштабы и качественно изменило гео-графич. оболочку, преобразовав химич. состав атмосферы, гидросферы и отчасти земной коры. Глобальный эффект в ход природных процессов вносит и деятельность человека. Ввиду громадного значения живого вещества как геол. агента вся сфера распространения жизни и биогенных продуктов была названа биосферой.

Совр. знания о 3., её форме, строении и месте во Вселенной формировались в процессе долгих исканий. Ещё в глубокой древности делалось много попыток дать общее представление о форме 3. Индусы, напр., верили, что 3. имеет форму лотоса. Вавилоняне, как и мн. др. народы, считали 3. плоским диском, окружённым водой. Однако ещё ок. 3 тыс. лет назад начали формироваться и правильные представления. Халдеи первыми заметили на основании наблюдений лунных затмений, что 3.- шарообразна. Пифагор, Парменид (6-5 вв. до н. э.) и Аристотель (4 в. до н. э.) пытались дать этому научное обоснование. Эратосфен (3 в. до н. э.) сделал первую попытку определить размеры 3. по длине дуги меридиана между городами Александрией и Сиеной (Африка). Большинство античных учёных считало 3. центром мира. Наиболее полно разработал эту геоцентрическую концепцию Птолемей во 2 в. Однако значительно раньше Аристарх Самосский (4-3 вв. до н. э.) развивал гелиоцентрические представления, считая центром мира Солнце. В ср. века представления о шарообразности 3. и её движении отрицались, как противоречащие священному писанию, и объявлялись ересью. Идея шарообразности 3. вновь завоевала признание лишь в эпоху Возрождения, с началом Великих географич. открытий. В 1543 Коперник научно обосновал гелиоцентрическую систему мира, согласно которой 3. и др. планеты обращаются вокруг Солнца. Но этому учению пришлось выдержать длительную жестокую борьбу с геоцентрич. системой, к-рую продолжала поддерживать христианская церковь. С этой борьбой связаны такие трагические события, как сожжение Дж. Бруно и вынужденное отречение от гелиоцентрич. представлений Г. Галилея. Окончательное утверждение гелиоцентрич. системы обязано открытию в нач. 17 в. И. Кеплером законов движения планет и обоснованием в 1687 И. Ньютоном закона всемирного тяготения.

Структура "твёрдой" 3. была выяснена гл. обр. в 20 в. благодаря достижениям сейсмологии.

Открытие радиоактивного распада элементов привело к коренному пересмотру многих фундаментальных концепций. В частности, представление о первоначально огненно-жидком состоянии 3. было заменено идеями о её образовании из скоплений холодных твёрдых частиц (см. Шмидта гипотеза). На основе радиоактивного распада были разработаны также методы определения абс. возраста горных пород, позволившие объективно оценивать длительность истории 3. и скорость процессов, протекающих на её поверхности и в недрах.

Во 2-й пол. 20 в. в результате использования ракет и спутников сформировались представления о верхних слоях атмосферы и магнитосфере. 3. изучают многие науки. Фигурой и размерами 3. занимается геодезия, движениями 3. как небесного тела - астрономия, силовыми полями - геофизика (отчасти астрофизика), к-рая изучает также физич. состояние вещества 3. и физич. процессы, протекающие во всех геосферах. Законы распределения химич. элементов 3. и процессы их миграции исследует геохимия. Вещественный состав литосферы и историю её развития изучает комплекс геологич. наук. Природные явления и процессы, происходящие в географич. оболочке и биосфере, являются областью наук географич. и биологич. циклов. Земных проблем касаются также науки, изучающие законы взаимодействия природы и общества.

II. ЗЕМЛЯ КАК ПЛАНЕТА

3.- третья по расстоянию от Солнца большая планета Солнечной системы. Масса 3. равна 5976*1021кг, что составляет 1/448 долю массы больших планет и 1/330 000 массы Солнца. Под действием притяжения Солнца 3., как и др. тела Солнечной системы, обращается вокруг него по эллиптической (мало отличающейся от круговой) орбите. Солнце расположено в одном из фокусов эллиптич. орбиты 3., вследствие чего расстояние между 3. и Солнцем в течение года меняется от 147,117 млн. км перигелии) до 152,083 млн. км афелии). Большая полуось орбиты 3., равная 149,6 млн. км, принимается за единицу при измерении расстояний в пределах Солнечной системы (см. Астрономическая единица). Скорость движения 3. по орбите, равная в среднем 29,765 км/сек, колеблется от 30,27 км/сек (в перигелии) до 29,27 км/сек (в афелии). Вместе с Солнцем 3. участвует также в движении вокруг центра Галактики, период галактич. обращения составляет ок. 200 млн. лет, средняя скорость движения 250 км/сек. Относительно ближайших звёзд Солнце вместе с 3. движется со скоростью ~ 19,5 км/сек в направлении созвездия Геркулеса.

Период обращения 3. вокруг Солнца, называемый годом, имеет несколько различную величину в зависимости от того, по отношению к каким телам или точкам небесной сферы рассматривается движение 3. и связанное с ним кажущееся движение Солнца по небу. Период обращения, соответствующий промежутку времени между двумя прохождениями Солнца через точку весеннего равноденствия, наз. тропическим годом. Тропич. год положен в основу календаря, он равен 365,242 средних солнечных суток.

Плоскость земной орбиты (плоскость эклиптики) наклонена в совр. эпоху под углом 1,6° к т. н. Лапласа неизменяемой плоскости, перпендикулярной гл. вектору момента количества движения всей Солнечной системы. Под действием притяжения др. планет положение плоскости эклиптики, а также форма земной орбиты медленно изменяются на протяжении миллионов лет. Наклон эклиптики к плоскости Лапласа при этом меняется от 0° до 2,9°, а эксцентриситет земной орбиты от 0 до 0,067. В современную эпоху эксцентриситет равен 0,0167, убывая на 4*10-7 в год. Если смотреть на 3., поднявшись над Сев. полюсом, то орбитальное движение 3. происходит против часовой стрелки, т. е. в том же направлении, что и её осевое вращение, и обращение Луны вокруг 3.

Естественный спутник 3.- Луна обращается вокруг 3. по эллиптической орбите на ср. расстоянии 384 400 км (~60,3 ср. радиуса 3.). Масса Луны составляет 1 : 81,5 долю массы 3. (73,5*1021 кг). Центр масс системы Земля - Луна отстоит от центра 3. на 3/4 её радиуса. Оба тела - 3. и Луна- обращаются вокруг центра масс системы. Отношение массы Луны к массе 3.- наибольшее среди всех планет и их спутников в Солнечной системе, поэтому систему 3.- Луна часто рассматривают как двойную планету.

3. имеет сложную форму, определяемую совместным действием гравитации, центробежных сил, вызванных осевым вращением 3., а также совокупностью внутренних и внешних рельефообразующих сил. Приближённо в качестве формы (фигуры) 3. принимают уровенную поверхность гравитационного потенциала (т. е. поверхность, во всех точках перпендикулярную к направлению отвеса), совпадающую с поверхностью воды в океанах (при отсутствии волн, приливов, течений и возмущений, вызванных изменением атм. давления). Эту поверхность наз. геоидом. Объём, ограниченный этой поверхностью, считается объёмом 3. (т. о., в него не входит объём той части материков, к-рая расположена выше ур. м.). Ср. радиусом 3. наз. радиус шара того же объёма, что и объём геоида. Для решения многих научных и практич. задач геодезии, картографии и др. в качестве формы 3. принимают земной эллипсоид. Знание параметров земного эллипсоида, его положения в теле 3., а также гравитационного поля Земли имеет большое значение в астродинамике, изучающей законы движения искусственных космич. тел. Эти параметры изучаются путём наземных астрономо-геодезич. и гравиметрич. измерений (см. Геодезия, Гравиметрия) и методами спутниковой геодезии.

Вследствие вращения 3. точки экватора имеют скорость 465 м/сек, а точки, расположенные на широте ф,- скорость 465соsф (м/сек), если считать 3. шаром. Зависимость линейной скорости вращения, а следовательно, и центробежной силы от широты приводит к различию значений ускорения силы тяжести на разных широтах (см. табл. 4).

Вращение 3. вокруг своей оси вызывает смену дня и ночи на её поверхности. Период вращения 3. определяет единицу времени - сутки. Ось вращения 3. отклонена от перпендикуляра к плоскости эклиптики на 23° 26,5' (в сер. 20 в.); в совр. эпоху этот угол уменьшается на 0,47" за год. При движении 3. по орбите вокруг Солнца её ось вращения сохраняет почти постоянное направление в пространстве. Это приводит к смене времён года. Гравитац. влияние Луны, Солнца, планет вызывает длительные периодич. изменения эксцентриситета орбиты и наклона оси 3., что является одной из причин многовековых изменений климата.

Период вращения 3. систематически увеличивается под воздействием лунных и в меньшей степени солнечных приливов (см. Вращение Земли). Притяжение Луны создаёт приливные деформации как атмосферы и водной оболочки, так и "твёрдой" 3. Они направлены к притягивающему телу и, следовательно, перемещаются по 3. при её вращении. Приливы в земной коре имеют амплитуду до 43 см, в открытом океане-не более 2 м, в атмосфере они вызывают изменение давления в неск. сот н/м2 (неск. мм рт. ст.). Приливное трение, сопровождающее движение приливов, приводит к потере системой Земля- Луна энергии и передаче момента количества движения от 3. к Луне. В результате вращение 3. замедляется, а Луна удаляется от 3. Изучение месячных и годичных колец роста у ископаемых кораллов позволило оценить число суток в году в прошлые геологич. эпохи (до 600 млн. лет назад).
 
Табл. 4 . - Геометрические и физические характеристики Земли
Экваториальный радиус
6378,160 км
Полярный радиус
6356,777 км
Сжатие земного эллипсоида
1:298,25
Средний радиус
6371,032 км
Длина окружности экватора
40075,696 км
Поверхность
510,2*106км2
Объём
1,083*1012км3
Масса
5976*1021кг
Средняя плотность
5518 кг/м3
Ускорение силы тяжести (на ур. м.)
 
а) на экваторе
9,78049 м/сек2
б) на полюсе
9,83235 м/сек2
в) стандартное
9,80665 м/сек2
Момент инерции относительно оси вращения
8,104*1037 кг*м2

Результаты исследований говорят о том, что период вращения 3. вокруг оси увеличивается в среднем на неск. мсек за столетие (500 млн. лет назад длительность суток составляла 20,8 ч). Фактич. замедление скорости вращения 3. неск. меньше того, к-рое соответствует передаче момента Луне. Это указывает на вековое уменьшение момента инерции 3., по-видимому, связанное с ростом плотного ядра 3. либо с перемещением масс при тектонич. процессах. Скорость вращения 3. неск. меняется в течение года также вследствие сезонных перемещений воздушных масс и влаги. Наблюдения траекторий искусств. спутников 3. позволили с высокой точностью установить, что сплюснутость 3. неск. больше той, к-рая соответствует совр. скорости её вращения и распределению внутр. масс. По-видимому, это объясняется высокой вязкостью земных недр, приводящей к тому, что при замедлении вращения 3. её фигура не сразу принимает форму, соответствующую увеличенному периоду вращения. Поскольку 3. имеет сплюснутую форму (избыток массы у экватора), а орбита Луны не лежит в плоскости земного экватора, притяжение Луны вызывает прецессию - медленный поворот земной оси в пространстве (полный оборот происходит за 26 тыс. лет). На это движение накладываются периодич. колебания направления оси - нутация (основной период 18,6 года). Положение оси вращения по отношению к телу 3. испытывает как периодические изменения (полюсы при этом отклоняются от ср. положения на 10-15 м), так и вековые (среднее положение сев. полюса смещается в сторону Сев. Америки со скоростью ~11 см в год, см. Полюсы географические).
924-17.jpg

Б. Ю. Левин.
 
 

III. СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ Магнитосфера

Самой внешней и протяжённой оболочкой 3. является магнитосфера - область околоземного пространства, физ. свойства к-рой определяются магнитным полем 3. и его взаимодействием с потоками заряженных частиц.

Исследования, проведённые при помощи космич. зондов и искусственных спутников 3., показали, что 3. постоянно находится в потоке корпускулярного излучения Солнца (т. н. солнечный ветер). Он образуется благодаря непрерывному расширению (истечению) плазмы солнечной короны и состоит из заряженных частиц (протонов, ядер и ионов гелия, а также более тяжёлых положит. ионов и электронов). У орбиты 3. скорость направленного движения частиц в потоке колеблется от 300 до 800 км/сек. Солнечная плазма несёт с собой магнитное поле, напряжённость к-рого в ср. равна 4,8*10-3 а/м (6*10-5 э).

При столкновении потока солнечной плазмы с препятствием - магнитным полем 3.- образуется распространяющаяся навстречу потоку ударная волна (рис.), фронт к-рой со стороны Солнца в среднем локализован на расстоянии 13-14 радиусов 3. (924-18.jpg) от её центра. За фронтом ударной волны следует переходная область толщиной ~ 20 тыс. км, где магнитное поле солнечной плазмы становится неупорядоченным, а движение её частиц - хаотичным. Темп-ра плазмы в этой области повышается примерно с 200 тыс. градусов до ~ 10 млн. градусов.

Переходная область примыкает непосредственно к магнитосфере 3., граница к-рой - магнитопауза - проходит там, где динамич. давление солнечного ветра уравновешивается давлением магнитного поля 3.; она расположена со стороны Солнца на расстоянии ~ 10- 12 924-19.jpg (70-80 тыс. км) от центра 3., её толщина ~ 100 км. Напряжённость магнитного поля 3. у магнитопаузы ~ 8*10-2 а/м (10-3 э), т. е. значительно выше напряжённости поля солнечной плазмы на уровне орбиты 3. Потоки частиц солнечной плазмы обтекают магнитосферу и резко искажают на значит. расстояниях от 3. структуру её магнитного поля. Примерно до расстояния 3 924-20.jpgот центра 3. магнитное поле ещё достаточно близко к полю магнитного диполя (напряжённость поля убывает с высотой 924-21.jpg). Регулярность поля здесь нарушают лишь магнитные аномалии (влияние наиболее крупных аномалий сказывается до высот924-22.jpg над поверхностью 3.). На расстояниях, превышающих 924-23.jpg, магнитное поле ослабевает медленнее, чем поле диполя, а его силовые линии с солнечной стороны несколько прижаты к 3. Линии геомагнитного поля, выходящие из полярных областей 3., отклоняются солнечным ветром на ночную сторону 3. Там они образуют "хвост", или "шлейф", магнитосферы протяжённостью более 5 млн. км. Пучки магнитных силовых линий противоположного направления разделены в хвосте областью очень слабого магнитного поля (нейтральным слоем), где концентрируется горячая плазма с температурой в млн. градусов .

Магнитосфера реагирует на проявления солнечной активности, вызывающей заметные изменения в солнечном ветре и его магнитном поле. Возникает сложный комплекс явлений, получивший название магнитной бури. При бурях наблюдается непосредственное вторжение в магнитосферу частиц солнечного ветра, происходит нагрев и усиление ионизации верхних слоев атмосферы, ускорение заряженных частиц, увеличение яркости полярных сияний, возникновение электромагнитных шумов, нарушение радиосвязи на коротких волнах и т. д. В области замкнутых линий геомагнитного поля существует магнитная ловушка для заряженных частиц. Нижняя её граница определяется поглощением захваченных в ловушку частиц атмосферой на высоте неск. сот км, верхняя практически совпадает с границей магнитосферы на дневной стороне 3., несколько снижаясь на ночной стороне. Потоки захваченных в ловушку частиц высоких энергий (гл. обр. протонов и электронов) образуют т. н. радиационный пояс Земли. Частицы радиац. пояса представляют значит. радиационную опасность при полётах в космос.

Б. А. Тверской, Ю. Н. Дрожжин.

Атмосфера

Атмосферой, или воздушной оболочкой 3., называют газовую среду, окружающую "твёрдую" 3. и вращающуюся вместе с ней. Масса атмосферы составляет ~5,15*1018 кг. Ср. давление атмосферы на поверхность 3. на ур. м. равно 101 325 н/м2 (это соответствует 1 атмосфере или 760 мм рт. ст.). Плотность и давление атмосферы быстро убывают с высотой (см. Барометрическая формула): у поверхности 3. ср. плотность воздуха р = 1,22 кг/м3(число молекул в 1 м3 п = 2,55*1025), на высоте 10 км р = 0,41 кг/м3 (п = 8,6*1024), а на высоте 100 км р=8,8*10-7 кг/м3 (n=1,8*1018). Атмосфера имеет слоистое строение, слои различаются своими физич. и химич. свойствами (темп-рой, химич. составом, ионизацией молекул и др.).

Принятое деление атмосферы на слои основано гл. обр. на изменении в ней темп-ры с высотой, поскольку оно отражает баланс основных энергетич. процессов в атмосфере (см. Тепловой баланс атмосферы).

Нижняя часть атмосферы, содержащая ок. 80% всей её массы, наз. тропосферой. Она распространяется до высоты 16-18 км в экваториальном поясе и до 8-10 км в полярных широтах. Темп-pa тропосферы понижается с высотой в ср. на 0,6 К на каждые 100 м. Над тропосферой до выс. 55 км расположена стратосфера, в к-рой заключено почти 20% массы атмосферы. От тропосферы она отделена переходным слоем - тропопаузой, с температурой 190-220 К. До высоты ~25 км темп-pa стратосферы несколько падает, но дальше начинает расти, достигая максимума (~270К) на высоте 50- 55 км. Этот рост связан гл. обр. с увеличением в верхних слоях стратосферы концентрации озона, интенсивно поглощающего ультрафиолетовое излучение Солнца.

Над стратосферой расположены мезосфера (до 80 км), термосфера (от 80 км до 800 -1000 км) и экзосфера (выше 800 -1000 км). Общая масса всех этих слоев не превышает 0,5% массы атмосферы. В мезосфере, отделённой от стратосферы стратопаузой, озон исчезает, темп-pa вновь падает до 180-200К вблизи её верхней границы (мезопаузы). В термосфере происходит быстрый рост темп-ры, связанный гл. обр. с поглощением в ней солнечного коротковолнового излучения. Рост темп-ры наблюдается до выс. 200- 300 км. Выше, примерно до 800- 1000 км, темп-pa остаётся постоянной (~1000К), т. к. здесь разреженная атмосфера слабо поглощает солнечное излучение.

Верхний слой атмосферы - экзосфера - крайне разрежен (у его нижней границы число протонов в 1 м3составляет ~ 1011) и столкновения частиц в нём происходят редко. Скорости отдельных частиц экзосферы могут превышать критич. скорость ускользания (вторую космическую скорость). Эти частицы, если им не помешают столкновения, могут, преодолев притяжение 3., покинуть атмосферу и уйти в межпланетное пространство. Так происходит рассеяние (диссипация) атмосферы. Поэтому экзосферу наз. также сферой рассеяния. Ускользают из атмосферы в межпланетное пространство гл. обр. атомы водорода и гелия.

Приведённые характеристики слоев атмосферы следует рассматривать как усреднённые. В зависимости от географич. широты, времени года, суток и др. они могут заметно меняться.

Хим. состав земной атмосферы неоднороден. Сухой атмосферный воздух у поверхности 3. содержит по объёму 78,08% азота,20,95% кислорода (~10-6 % озона), 0,93% аргона и ок. 0,03% углекислого газа. Не более 0,1% составляют вместе водород, неон, гелий, метан, криптон и др. газы. В слое атмосферы до высот 90-100 км, в к-ром происходит интенсивное перемешивание атмосферы, относит. состав её основных компонентов не меняется (этот слой наз. гомосферой). В атмосфере содержится (1,3- 1,5)*1016 кг воды (см. Вода). Главная масса атмосферной воды (в виде пара, взвешенных капель и кристалликов льда) сосредоточена в тропосфере, причём с высотой её содержание резко убывает. Во влажном воздухе содержание водяного пара у земной поверхности колеблется от 3-4% в тропиках до 2*10-5 % в Антарктиде. Очень изменчивы аэрозольные компоненты воздуха, включающие пыль почвенного, органич. и космич. происхождения, частички сажи, пепла и минеральных солей.

У верхней границы тропосферы и в стратосфере наблюдается повышенное содержание озона. Слой макс. концентрации озона расположен на высотах ~21 - 25 км. Начиная с высоты ~ 40 км увеличивается содержание атомарного кислорода. Диссоциация молекулярного азота начинается на высоте ок. 200 км. Нарядус диссоциацией молекул под действием коротковолнового и корпускулярного излучений Солнца на высотах от 50 до 400 км происходит ионизация атмосферных газов. От степени ионизации зависит электропроводность атмосферы. На высоте 250-300 км, где расположен максимум ионизации, электропроводность атмосферы в 1012 раз больше, чем у земной поверхности.

Для верхних слоев атмосферы характерен также процесс диффузионного разделения газов под действием силы тяжести (гравитац. разделение): газы распределяются с высотой в соответствии с их молекулярной массой. Верхние слои атмосферы в результате оказываются обогащёнными более лёгкими газами. Совокупность процессов диссоциации, ионизации и гравитац. разделения определяет химич. неоднородность верхних слоев атмосферы. Примерно до 200 км основным компонентом воздуха является азот N2. Выше начинает превалировать атомарный кислород. На высоте более 600 км преобладающим компонентом становится гелий, а в слое от 2 тыс. км и выше - водород, к-рый образует вокруг 3. т. н. водородную корону.

Через атмосферу к поверхности 3. поступает электромагнитное излучение Солнца - главный источник энергии физич., химич. и биологич. процессов в географич. оболочке 3. Атмосфера прозрачна для электромагнитного излучения в диапазоне длин волн 924-24.jpg от 0,3 мкм (3000) до 5,2 мкм (в к-ром заключено ок. 88 % всей энергии солнечного излучения) и радиодиапазоне - от 1 мм до 30 м. Излучение инфракрасного диапазона (924-25.jpg> 5,2 мкм) поглощается в основном парами воды и углекислым газом тропосферы и стратосферы. Непрозрачность атмосферы в радиодиапазоне обусловлена отражением радиоволн от её ионизованных слоев (ионосферы). Излучение ультрафиолетового диапазона (924-26.jpg от 3000 до 1800 А) поглощается озоном на высотах 15-60 км, а волны длиной 1800-1000А и короче- азотом, молекулярным и атомарным кислородом (на высоте от неск. десятков до неск. сот км над поверхностью 3.). Жёсткое коротковолновое излучение (рентгеновское и гамма-излучение) поглощается всей толщей атмосферы, до поверхности 3. оно не доходит. Т. о., биосфера оказывается защищённой от губительного воздействия коротковолнового излучения Солнца. В виде прямой и рассеянной радиации поверхности 3. достигает лишь 48% энергии солнечного излучения, падающего на внешнюю границу атмосферы. В то же время атмосфера почти непрозрачна для теплового излучения 3. (за счёт присутствия в атмосфере углекислого газа и паров воды, см. Парниковый эффект). Если бы 3. была лишена атмосферы, то ср. темп-pa её поверхности была бы -23°С, в действительности ср. годовая темп-pa поверхности 3. составляет 14,8 °С. Атмосфера задерживает также часть космич. лучей и служит бронёй против разрушительного действия метеоритов. Насколько велико защитное значение земной атмосферы, показывает испещрённая метеоритными кратерами поверхность Луны, лишённая атмосферной защиты.

Между атмосферой и подстилающей поверхностью происходит непрерывный обмен энергией (теплооборот) и веществом (влагооборот, обмен кислородом и др. газами). Теплооборот включаетперенос теплоты излучением (лучистый теплообмен), передачу теплоты за счёт теплопроводности, конвекции и фазовых переходов воды (испарения, конденсации, кристаллизации).

Неравномерный нагрев атмосферы над сушей, морем на разных высотах и в разных широтах приводит к неравномерному распределению атмосферного давления. Возникающие в атмосфере устойчивые перепады давления вызывают общую циркуляцию атмосферы, с к-рой связан влагооборот, включающий процессы испарения воды с поверхности гидросферы, переноса водяного пара воздушными потоками, выпадение осадков и их сток. Теплооборот, влагооборот и циркуляция атмосферы являются основными климатообразующими процессами. Атмосфера является активным агентом в различных процессах, происходящих на поверхности суши и в верхних слоях водоёмов. Важнейшую роль играет атмосфера в развитии жизни на 3.

Гидросфера

Вода образует прерывистую оболочку 3. Ок. 94% общего объёма гидросферы сосредоточено в океанах и морях; 4% заключено в подземных водах; ок. 2% - в льдах и снегах (гл. обр. Арктики, Антарктики и Гренландии); 0,4% - в поверхностных водах суши (реки, озёра, болота). Незначительное кол-во воды содержится в атмосфере и организмах. Все формы водных масс переходят одна в другую в процессе обращения (см. Влагооборот, Водный баланс). Ежегодное кол-во осадков, выпадающих на земную поверхность, равно кол-ву воды, испарившейся в сумме с поверхности суши и океанов. В общем круговороте влаги наиболее подвижны воды атмосферы.

Вода гидросферы содержит почти все химич. элементы. Ср. химич. состав её близок к составу океанич. воды, в к-рой преобладают кислород, водород, хлор и натрий. В водах суши преобладающими являются карбонаты. Содержание минеральных веществ в водах суши (солёность) подвержено большим колебаниям в зависимости от местных условий и прежде всего от климата. Обычно воды суши слабо минерализованы - пресные (солёность рек и пресных озёр от 50 до 1000 мг/кг). Ср. солёность океанич. воды ок. 35 г /кг (35°/оо), солёность морской воды колеблется от 1-2°/оо (Финский зал. Балт. м.) до 41,5°/оо (Красное м.). Наибольшая концентрация солей - в солёных озёрах (Мёртвое м. до 260°/оо) и подземных водах (до 600°/оо).

Совр. солевой состав вод гидросферы сформировался за счёт продуктов химич. выветривания изверженных пород и привнося на поверхность 3. продуктов дегазации мантии: в океаьич. воде катионы натрия, магния, кальция, калия, стронция присутствуют гл. обр. за счёт речного стока. Хлор, сера, фтор, бром, иод, бор и др. элементы, играющие в океанич. воде роль анионов, являются преим. продуктами подводных вулканич. извержений. Содержащиеся в гидросфере углерод, азот, свободный кислород и др. элементы поступают из атмосферы и из живого вещества суши и океана. Благодаря большому содержанию в океане биогенных хим. элементов океанич. вода служит весьма благоприятной средой для развития растительных и животных организмов.

Мировой океан образует самое большое скопление вод на земной поверхности.

Морские течения связывают отдельные его части в единое целое, вследствие чего воды океанов и морей обладают общими физико-химич. свойствами.

Поверхностный слой воды в океанах (до глубины 200-300 м) имеет непостоянную темп-ру, меняющуюся по сезонам года и в зависимости от темп-рного режима соотв. климатич. пояса. Ср. годовая темп-pa этого слоя постепенно убывает от 25 °С у экватора до О °С и ниже в полярных областях. Характер вертикального изменения темп-р океанич. вод сильно варьирует в зависимости от географич. широты, что объясняется гл. обр. неодинаковым нагреванием и охлаждением поверхностных вод. С др. стороны, имеются существ. различия в изменении темп-ры воды по глубине на одних и тех же широтах в связи с течениями. Однако для огромных экваториальных и тропических пространств океана в изменении темп-р по вертикали имеется много общего. До глубины- 300-500 м темп-pa воды здесь быстро понижается, затем до 1200- 1500 м понижение темп-ры происходит медленнее, глубже 1500 м она почти не изменяется. В придонных слоях темп-ра держится обычно между 2 °С и О °С. В умеренных областях изменение темп-ры с глубиной менее значительно, что связано с меньшим прогревом поверхностных вод. В приполярных областях темп-pa сначала понижается до глубин ок. 50-100 м, затем до глубин ок. 500 м несколько повышается (за счёт приноса более тёплых и солёных вод из умеренных широт), после чего медленно понижается до 0 °С и ниже в придонных слоях.

С изменением темп-ры и солёности меняется и плотность воды. Наибольшая плотность характерна для высоких широт, где она достигает у поверхности 1,0275 г/см3. В приэкваториальной области плотность воды у поверхности - 1,022 04 г /см3.

Характерной особенностью океана явл. циркуляция и перемешивание вод. В слое до 150-200 м циркуляция определяется гл. обр. господствующими ветрами, под влиянием к-рых образуются мощные океанич. течения. В более глубоких слоях циркуляция связана преим. с существующей в толще воды разностью плотностей, зависящей от темп-ры и солёности. Основными элементами циркуляции, определяемой воздействием ветров, явл. антициклональные круговороты в субтропич. широтах и циклональные - в высоких. Плотностная циркуляция участвует в вертикальном распределении водных масс и охватывает всю толщу вод. Планетарным видом движения вод служит приливо-отливное течение, вызванное влиянием Луны и Солнца.

Океан играет огромную роль в жизни 3. Он служит главным водохранилищем планеты и основным приёмником солнечной энергии на поверхности 3. Вследствие большой теплоёмкости воды (и малой теплоёмкости воздуха) он оказывает умеряющее воздействие на колебания темп-ры воздуха окружающего пространства. В умеренных и полярных широтах морские воды летом накапливают тепло, а зимой отдают его атмосфере. В экваториальных и тропических пространствах вода нагревается с поверхности круглый год. Тёплые воды переносятся отсюда течениями в высокие широты, утепляя их, а холодные воды возвращаются к тропикам в противотечениях. Т. обр. океан влияет на климат и погоду 3. Велика роль океана в круговороте веществ на 3. (влагооборот, взаимный обмен с атмосферой кислородом и углекислым газом, вынос на сушу растворённых в океанич. воде солей и прив-нос в океан реками материала с суши, биогеохимич. превращения).

Непрерывно движущиеся водные массы океана, взаимодействуя с горными породами дна и берегов, производят огромную разрушительную и созидательную (аккумулятивную) работу. Разнообразный обломочный и растворённый материал, полученный в результате разрушительной работы океанич. воды и благодаря речному стоку, осаждается на дне океана, образуя осадки, превращающиеся затем в осадочные горные породы. Отмершие растительные и животные организмы дают начало биогенным осадкам.

Немалую роль играют и воды суши. Пресные воды удовлетворяют потребности человека в воде, обеспечивают промышленность и поливное земледелие.
 
Табл. 5. - Основные данные о геосферах "твёрдой" Земли
Геосферы
Подразделения геосфер
Буквенное обозначение
Глубина нижней границы*, км
Объём,

1018 м3

Масса**, 1021 кг
Земная кора
осадочный слой "гранитный" слой "базальтовый" слой
А
до 20 до 40 до 70
1,0 3,6 5,6
2,5 10 16
Мантия
924-27.jpg
924-28.jpg
924-29.jpg
180,1 205,7
610

856

нижняя мантия
D
2900
510,8
2547
Ядро
внешнее ядро
Е F
924-30.jpg
166,6
1828
субъядро
С
6371
8,6
106
* Разность между ср. радиусом 3. и ср. радиусом границы (кроме коры). ** Кора по А. Б. Ронову и А. А. Ярошевскому (1969), остальные по Ф. Бёрчу (1964).

Поверхностные текучие воды совершают большую геологич. работу, осуществляя размыв (эрозию), перенос и отложение продуктов разрушения горных пород. Деятельность текучих вод приводит к расчленению и общему понижению рельефа суши. Суммарное кол-во выносимого реками в моря и океаны материала оценивается более чем в 17 млрд. т в год.

"Твёрдая" Земля

О строении, составе и свойствах "твёрдой" 3. имеются преим. предположит. сведения, поскольку непосредственному наблюдению доступна лишь самая верхняя часть земной коры. Все данные о более глубоких недрах планеты получены за счёт разнообразных косвенных (гл. обр. геофизич.) методов исследования. Наиболее достоверны из них - сейсмические методы, основанные на изучении путей и скорости распространения в 3. упругих колебаний (сейсмич. волн). С их помощью удалось установить разделение "твёрдой" 3. на отдельные сферы и составить представление о внутр. строении 3. (см. табл. 5).

Строение "твёрдой"

Земля. Верхняя сфера "твёрдой" 3.- земная кора (А) - самая неоднородная и сложно построенная. Из неск. типов земной коры преобладающее распространение имеют материковая и океаническая; в строении первой различают три слоя: верхний - осадочный (от 0 до 20 км), средний, наз. условно "гранитным" (от 10 до 40 км), и нижний, т. н. "базальтовый" (от 10 до 70 км), отделяющийся от "гранитного" поверхностью Конрада (см. Конрада поверхность).
924-31.jpg

Строение "твёрдой" Земли. Границы между геосферами А и В, D и Е, F a G- резкие; между В и С, С и D, Е и F - условные, т. к. переход постепенный (объяснение буквенных обозначений дано в табл. 5 и в тексте).

Под океанами осадочный слой на обширных площадях имеет толщину лишь в неск. сотен метров. "Гранитный" слой, как правило, отсутствует; вместо него наблюдается т. н. "второй" слой неясной природы, толщиной ок. 1-2,5 км. Мощность "базальтового" слоя под океанами - около 5 км.

Кроме осн. типов коры, встречается неск. типов "промежуточного" строения, в т. ч. кора субконтинентальная (под некоторыми архипелагами) и субокеаническая (в глубоководных впадинах окраинных и внутриконтинент. морей). Субконтинент. кора характеризуется нечётким разделением "гранитного" и "базальтового" слоев, к-рые объединяются под назв. гранитно-базальтового. Кора субокеанич. близка к океанической, отличаясь от неё большей мощностью в целом и осадочного слоя в частности. С помощью сейсмич. методов чётко устанавливается поверхность раздела, отделяющая земную кору от нижележащей мантии (см. Мохоровичича поверхность). Мантия состоит из трёх слоев (В, С и D) и простирается от поверхности Мохоровичича до глубины 2900 км, где она граничит с ядром 3. Слои В и С образуют верхнюю мантию (толщиной 850-900 км), слой D - нижнюю мантию (ок. 2000 км). Верхнюю часть слоя В, залегающую непосредственно под корой, наз. субстратом; кора вместе с субстратом составляет литосферу. Нижнюю часть верхней мантии наз. именем открывшего её свойства сейсмолога Б. Гутенберга. Скорость распространения сейсмич. волн в пределах слоя Гутенберга неск. меньше, чем в выше- и нижележащих слоях, что связывают с повышенной текучестью его вещества. Отсюда - второе назв. слоя Гутенберга- астеносфера (слабая сфера). Этот слой является сейсмич. волноводом, поскольку сейсмический "луч" (путь волны) долгое время идёт вдоль него. Лежащий ниже слой С (Голицына слой) выделен как зона быстрого нарастания с глубиной скоростей сейсмич. волн (продольных от 8 до 11,3 км/ceк, поперечных от 4,9 до 6,3 км/сек).

Земное ядро имеет ср. радиус ок. 3,5 тыс. км и делится на внешнее ядро (слой Е) и субъядро (слой G) с радиусом ок. 1,3 тыс. км. Их разделяет переходная зона (слой F ) толщиной ок. 300 км, к-рую относят обычно к внешнему ядру. На границе ядра наблюдается скачкообразное падение скорости продольных волн (от 13,6 до 8,1 км/сек). Внутри ядра она возрастает, увеличиваясь скачком до 11,2 км/сек вблизи границы субъядра. В субъядре сейсмич. волны распространяются почти с неизменной скоростью.

Физические характеристики и химический состав "твёрдой"

Земли. С глубиной в 3. изменяются значения плотности, давления, силы тяжести, упругих свойств вещества, вязкости и темп-ры (см. графики). Ср. плотность земной коры в целом - 2,8 т3. Ср. плотность осадочного слоя коры - 2,4-2,5 т/м3, "гранитного" -2,7 т/м3, "базальтового" - 2,9 т/м3. На границе земной коры и мантии (поверхность Мохоровичича) плотность увеличивается скачком от значений 2,9-3,0 т/м3 до 3,1-3,5 т/м3. Далее она плавно растёт, достигая у подошвы слоя Гутенберга 3,6 т/м3, у подошвы слоя Голицына 4,5 т/м3 и у границы ядра 5,6 т/м3. В ядре плотность скачком поднимается до 10,0 т/м3, а далее плавно возрастает до 12,5 т/м3 в центре 3.

Ускорение силы тяжести в 3. не изменяется скачком. До глубины 2500 км оно отклоняется от значения 10 л/сек менее чем на 2%, на границе ядра равно 10,7 м/сек2и далее плавно убывает до нуля в центре 3. По данным о плотности и ускорении силы тяжести вычисляется давление, к-рое непрерывно растёт с глубиной. У подошвы материковой коры оно близко к 1 Гн/м2(109 н/м2), у подошвы слоя В - 14 Гн/м2, слоя С - 35 Гн/м2, на границе ядра - 136 Гн/м2, в центре 3. - 361 Гн/м2. Зная плотность и скорости сейсмич. волн, вычисляют величины, характеризующие упругие свойства материала 3. Их ход в зависимости от глубины показан на втором графике.

В земной коре и верх. мантии темп-ра повышается с глубиной. Из мантии к поверхности "твёрдой" 3. идёт тепловой поток, в неск. тыс. раз меньший поступающего от Солнца (в среднем ок. 0,06 вт/м2 или ок. 2,5*1013 вт на всю поверхность 3.).
924-32.jpg

Физические характеристики вещества Земли на разной глубине: р - давление [шкала для этой кривой дана справа (Гн/м2), для остальных кривых - слева]: Vp и VS - скорости соответственно продольных н поперечных сейсмич. волн (км/сек): g - ускорение силы тяжести (м/сек); р - плотность (т/м3).

В мантии темп-pa везде ниже темп-ры полного расплавления слагающего её материала. Под материковой корой она предполагается близкой к 600-700 °С. В слое Гутенберга темп-ра, по-видимому, близка к точке плавления (1500-1800 °С). Оценка темп-р для более глубоких слоев мантии и ядра 3. носит весьма предположит. характер. По-видимому, в ядре она не превышает 4000- 5000 °С.

Вязкость материала мантии выше и ниже границ астеносферы, видимо, не менее 1023 пз(1 пз = 0,1 н*сек/м2); вязкость астеносферы сильно понижена (1019-1021 пз). Считается, что благодаря этому в астеносфере происходит медленное перетекание масс в горизонтальном направлении под влиянием неравномерной нагрузки со стороны земной коры (восстановление изостатич. равновесия).
924-33.jpg

Упругие свойства вещества Земли в зависимости от глубины: Е - модуль Юнга; К - модуль всестороннего сжатия; 924-34.jpg - модуль сдвига: 924-35.jpg - коэффициент Пуассона. Части кривых, обозначенные пунктирными линиями, показывают предполагаемый ход кривых в общих чертах.
 
 
 
Табл. 6. - Химический состав Земли
Химический элемент
Содержание в весовых процентах
Химический элемент
Содержание в весовых процентах
Железо
34,63
Натрий
0,57
Кислород
29,53
Хром
0,26
Кремний
15,20
Марганец
0,22
Магний
12,70
Кобальт
0,13
Никель
2,39
Фосфор
0,10
Сера
1,93
Калий
0,07
Кальций
1,13
Титан
0,05
Алюминий
1,09
 
 

Вязкость внешнего ядра на много порядков меньше вязкости мантии. В верхней мантии до глубины 700 км отмечаются очаги землетрясений,что указывает на значит. прочность слагающего её материала; отсутствие более глубоких сейсмич. очагов объясняется либо малой прочностью вещества, либо отсутствием достаточно сильных механич. напряжений.

Электропроводность в верх. части слоя В очень низка (порядка 10-2 ом-1-1); в слое Гутенберга она повышена, что связывают с ростом темп-ры. В слое Голицына она постепенно увеличивается приблизительно до 10-100 ом-1-1, а в ниж. мантии, по-видимому, возрастает ещё на порядок. В ядре 3. электропроводность очень высока, что указывает на металлические свойства его вещества.

Из совр. космогонич. гипотез вытекает, что химический состав планет, их спутников и метеоритов должен быть близок к составу Солнца (см. Геохимия). Сопоставляя известные хим. анализы земных и лунных пород, метеоритов, спектральные анализы Солнца и учитывая данные о плотности и др. физ. свойствах материала в недрах 3., можно в общих чертах охарактеризовать состав 3. в целом и состав её различных геосфер. В табл. 6 приводится общий хим. состав 3., согласно подсчётам амер. геохимика Б. Мейсона. При этом предполагается, что ядро состоит из железо-никелевого сплава, подобного металлич. фазе хондритов. Относительно состава земного ядра существуют две гипотезы. Согласно первой - ядро состоит из железа с примесью (18-20% ) кремния (или иного, сравнительно лёгкого материала); согласно второй - внешнее ядро слагается силикатом, к-рый под влиянием огромного давления и высокой темп-ры перешёл в металлич. состояние (см. Давление высокое); субъядро может быть железным или силикатным.

В составе 3. преобладают (как по массе, так и по числу атомов) железо, кислород, кремний и магний. В сумме они составляют более 90% массы 3. Земная кора почти наполовину состоит из кислорода и более чем на четверть из кремния. Значительная доля принадлежит также алюминию, магнию, кальцию, натрию и калию. Кислород, кремний, алюминий дают наиболее распространённые в коре соединения - кремнезём (SiО2) и глинозём (А12О3).

Мантия состоит преим. из тяжёлых минералов, богатых магнием и железом. Они образуют соединения с SiO2 (силикаты). В субстрате, по-видимому, больше всего форстерита (Mg2SiO4), глубже постепенно возрастает доля фаялита (Fe2SiO4). Предполагается, что в ниж. мантии под влиянием очень высокого давления эти минералы разложились на окислы (SiO2, MgO, FeO).

Агрегатное состояние вещества земных недр обусловлено наличием высоких темп-р и давлений. Материал мантии был бы расплавлен, если бы не высокое давление, вследствие к-рого вся мантия находится в твёрдом кристаллич. состоянии, за исключением, вероятно, астеносферы, где влияние близкой к точке плавления темп-ры сказывается сильнее, чем действие давления. Полагают, что здесь вещество мантии находится либо в аморфном, либо частично в расплавленном состоянии. В слое Голицына, по мере роста давления с глубиной, по-видимому, происходит перестройка кристаллич. решёток минералов в сторону более плотной упаковки атомов, чем объясняется быстрый рост с глубиной плотности и скоростей сейсмич. волн.

Внешнее ядро, очевидно, находится в жидком (расплавленном) состоянии, поскольку поперечные сейсмич. волны, не способные распространяться в жидкости, через него не проходят. С существованием жидкого внешнего ядра связывают происхождение магнитного поля 3. Субъядро, по-видимому, твёрдое (продольные волны, подходя к границе субъядра, возбуждают в нём поперечные волны). Е. Н. Люсткх.

Геодинамические процессы. Вещество геосфер 3. находится в непрерывном движении и изменении. Быстрее всего они протекают в жидкой и газообразной оболочках, но основное содержание истории развития земного шара составляют гораздо более медленные изменения, совершающиеся во внутренних геосферах, сложенных преим. твёрдым веществом; именно изучение их природы и динамики необходимо прежде всего для верного понимания совр. и всех прошлых состояний 3.

Среди процессов, совершающихся в недрах и на поверхности 3., различают две главные группы. Первую образуют внутренние, или эндогенные, процессы, движущим началом к-рых является внутренняя энергия 3. (гл. обр. энергия радиоактивного распада). Вторую группу составляют внешние, или экзогенные, процессы, порождаемые поступающей на 3. энергией солнечного излучения. Эндогенные процессы свойственны гл. обр. глубинным геосферам. В нижних зонах земной коры, в верхней мантии, видимо, и много глубже происходят перемещения огромных масс вещества, его расширение, сжатие и фазовые превращения, происходят миграция химич. элементов, циркуляция тепловых и электрич. токов и т. д. Несомненно, что в своей совокупности они обусловливают непрерывно идущий процесс глубинной дифференциации вещества, приводящий к концентрации более лёгких его компонентов в верхних, а более тяжёлых - в глубоких геосферах. В мантии движущим фактором, по-видимому, является механизм, подобный зонной плавке, в результате к-рого химич. элементы (или соединения) закономерно распределяются между легкоплавкой и тугоплавкой фазами. Глубинные эндогенные процессы воздействуют на земную кору, вызывая вертикальные и горизонтальные перемещения отдельных её участков и блоков (движения земной коры), деформацию и преобразование внутр. структуры земной коры. Все эти процессы наз. тектоническими, а область ихпроявления, охватывающая, кроме земной коры, по меньшей мере и верхнюю мантию,- тектоносферой. В тесной взаимосвязи с тектонич. процессами протекают процессы магматические, заключающиеся во внедрении в земную кору поднимающейся снизу магмы (глубинный магматизм) и в излиянии её по трещинам на поверхость 3. в виде лавы (вулканизм). В ходе тектонич. деформаций (дислокаций) и внедрений магмы происходят также процессы метаморфизма горных пород, изменяющих свой минералогич. состав и структуру под воздействием повышенных давлений н температур.

Земная поверхность и внешние слои земной коры одновременно подвергаются влиянию экзогенных процессов. Они подразделяются на разрушительные (выветривание горных пород, снос ветром и смыв текучими водами продуктов их разрушения, изменение поверхности 3. реками и ручьями, подземными водами, движущимися ледниками и др.) и созидательные (накопление осадков в понижениях суши, в морских и озёрных водоёмах с дальнейшим преобразованием в осадочные горные породы).

Действие эндогенных и экзогенных процессов на земную поверхность взаимно противоположно. Эндогенные процессы (в основном тектонич. движения) создают прежде всего крупные неровности, от к-рых зависят распределение суши и моря и возможность перемещения вещества под действием силы тяжести. Экзогенные процессы расчленяют и разрушают поднятые участки, заполняя продуктами разрушения пониженные места, т. е. в целом имеют тенденцию выравнивать поверхность 3. При взаимодействии внутр. н внешних процессов на земной поверхности образуются различного рода неровности, совокупность к-рых наз. рельефом. При различном соотношении внутр. и внешних сил формируются либо горные, сильно расчленённые типы рельефа, либо мало расчленённые, равнинные. Под влиянием совокупного действия эндогенных и экзогенных процессов происходит медленный, протекающий миллионы и миллиарды лет кругооборот вещества, сопровождаемый перестройкой и обновлением структуры земной коры.

Эндогенные процессы выводят на земную поверхность глубинное вещество, вовлекаемое здесь в процессы денудации и аккумуляции н являющееся одним из основных источников материала осадочных пород. В ходе опусканий земной коры осадочные породы вовлекаются в её глубокие зоны и, попадая в сферу действия глубинных эндогенных процессов, преобразуются иногда вплоть до переплавления в магму и в этом изменённом виде вновь поднимаются тектонич. процессами на поверхность 3.

В. В. Белоусов, Е. Н.Люстих, Е. В.Шанцер.
 
 

Основные черты структуры земной коры. Земная кора - единственная из внутренних геосфер, доступная непосредственному изучению. Поэтому знание её структуры является важнейшей основой для суждения не только об истории развития земной коры, но и Земли в целом. Из двух основных структурных подразделений - материков и океанов, - принципиально различающихся по типу земной коры, лучше изучены материки.

Древнейшими элементами структуры материковой коры являются древние (докембрийские) платформы (см. тектонич. карту мира) - обширные, тектонически мало подвижные (стабильные) массивы. Значительная часть их территории в течение геол. истории превратилась в плиты, перекрытые почти горизонтально залегающими осадочными породами (платформенным чехлом), под к-рым погребён древний складчатый фундамент. Последний выступает на поверхность в пределах щитов, лишённых платформенного чехла, и сложен интенсивно смятыми в складки метаморфич. породами, прорванными глубинными магматич. интрузиями преим. гранитного состава. Это указывает на первоначально большую тектонич. подвижность участков коры, вошедших в состав фундамента. Древние платформы разделяются и окаймляются тектонически активными геосинклинальными поясами, к-рые состоят из ряда геосинклинальных систем, и включают иногда относительно стабильные внутренние (срединные) массивы. Некоторые геосинклин. системы в результате своего развития приобрели черты, свойственные платформам, и наз. молодыми платформами. Их фундамент, в отличие от древних (докембрийских) платформ, имеет более молодой (палеозойский или мезозойский) возраст.

Геосинклин. пояса характеризуются линейностью простирания (многие тысячи и десятки тысяч км), повышенной мощностью коры, контрастными вертик. движениями большой амплитуды, интенсивным смятием горных пород в складки, вулканич. активностью и высокой сейсмичностью. Платформы отличаются изометричностью очертаний, выдержанностью мощности коры (меньших значений по сравнению с геосинклинальными поясами), медленными вертик. движениями небольшой амплитуды, слабыми проявлениями складчатости, сейсмичности и вулканизма.

Несравненно хуже известна совр. структура океанической коры, по поводу к-рой во многом приходится ограничиваться догадками. Обширные относительно ровные пространства океанич. дна, отличающиеся слабым проявлением вулканизма, слабой сейсмичностью и, по-видимому, малыми скоростями вертикальных движений земной коры, по аналогии со стабильными структурами материков называют океаническими платформами, или талассократонами. Им противостоят как тектонически подвижные зоны океанические рифтовые пояса - совершенно своеобразные глобального значения структуры растяжения, резко отличные от геосинклинальных складчатых систем материков. Они протягиваются через все океаны в виде срединноокеанических хребтов, к-рым свойственны интенсивный вулканизм, большая сейсмичность и повышенные значения идущего из недр теплового потока. Хребты осложнены продольными разломами, по к-рым развита система глубоких рифтовых впадин (см. Георифтогеналъ, Рифтов мировая система).

Что касается структурных соотношений океанической и материковой коры, то можно выделить два принципиально отличных их типа. Первый, или атлантический, свойствен большей части Атлантического, Индийского и Сев. Ледовитому океанам. Здесь граница материка и океана сечёт вкрест структуры материковой коры, а переход от неё к океанической резкий, осуществляющийся путём быстрого выклинивания "гранитного" слоя в зоне материкового склона. Второй, или тихоокеанский, тип свойствен периферии Тихого океана, Карибскому и Южногебридскому районам Атлантического и индонезийскому побережью Индийского океанов. Ему присуще параллельное краю континента простирание мезозойских и кайнозойских складчатых систем и современных геосинклиналей, как бы огибающих океаническую впадину, а также наличие более или менее широкой переходной зоны с промежуточным или мозаичным строением коры. В составе переходной зоны выделяются геоантиклинальные поднятия, выраженные в совр. рельефе гористыми архипелагами островных дуг, имеющих в плане характерную форму гирлянд. С ними сопряжены геосинклинальные прогибы в виде глубоководных впадин окраинных морей и узких длинных океанических желобов (см. Желоба глубоководные океанические).

Очень часто эти особенности строения побережий Тихого океана толкуются как свидетельства его значит. древности. В то же время никто не сомневается в относительной молодости океанов атлантич. типа. Данные историч. геологии однозначно указывают, что ещё в конце палеозойской эры материки Юж. Америки, Африки, Австралии и Антарктиды, вместе с Мадагаскаром и древней Индостанской платформой, составляли единый континентальный массив Гондваны. Только в течение мезозоя он разделился на части, и возникли совр. впадины Индийского и Атлантического океанов.

Единодушное признание этого факта не исключает весьма различного его истолкования. Нек-рые учёные рассматривают его как результат "океанизации", т. е. преобразования материковой коры в океаническую. Процесс океанизации связывают с образованием очагов плавления в мантии, ассимилирующих опускающиеся в них крупные блоки литосферы, что приводит в сочетании с излияниями на поверхность базальтов к исчезновению гранитного слоя, общему утяжелению коры и образованию на месте ранее существовавшего материка океанической впадины.

С другой стороны, всё более распространяются взгляды на образование океанов путём раздвижения блоков материковой коры и обнажения подстилающего субстрата. Эти идеи дрейфа материков (мобилизма, или эпейрофореза) подкрепляются данными палеогеографии, поскольку без их принятия трудно объяснить несоответствие между расположением климатич. поясов геологич. прошлого и совр. географич. полюсов. Приводятся также аналогичные аргументы, основанные на несоответствии вычисленных по данным остаточной намагниченности горных пород палеомагнитных широт и ориентировки магнитных меридианов прошлого совр. положению магнитных полюсов, и т. п.

Из мобилистских гипотез шире всего распространилась выдвинутая в 60-х гг. 20 в. гипотеза т. н. "новой глобальной тектоники", или "тектоники плит", к-рая основана на геофизич. исследованиях океанов. Она предполагает как бы двустороннее "растекание" океанической коры в обе стороны от срединноокеанических хребтов и связанное с этим расширение океанических впадин. Нек-рые учёные считают возможным сосуществование в разных местах, в зависимости от обстановки, "растекания" коры и "океанизации".

Всё большее значение начинает придаваться значит. горизонтальным смещениям блоков земной коры и в развитии обычных геосинклинальных поясов; присутствие в их пределах обширных зон развития ультраосновных изверженных пород и типичный для начальных стадий развития геосинклин. систем т. н. инициальный базальтовый вулканизм расцениваются как показатели заложения геосинклиналей на океанич. коре, подобно совр. океаническим желобам. Согласно этим представлениям, известные ныне складчатые системы геосинклин. поясов являются лишь окраинными структурами некогда обширных океанических впадин, впоследствии замкнувшихся в результате надвигания на них примыкавших материковых массивов, постепенно сблизившихся до соприкосновения.

Т. обр., проблема исторических соотношений материковой и океанической коры далека от решения. Тем более это касается общих причин тектонич. процессов, по поводу к-рых существует множество часто противоречивых предположений (см. Тектонические гипотезы). В. В. Белоусов. Е. В. Шанцер.

Рельеф Земли. Самые крупные (планетарные) формы рельефа 3. соответствуют крупнейшим структурным элементам земной коры. Их морфологические различия определяются различиями строения и истории отдельных участков земной коры, а также направленностью тектонич. движений. Эти подразделения рельефа земной поверхности, в формировании к-рых ведущая роль принадлежит внутренним процессам, носят назв. морфоструктур.

Морфоструктуры планетарного масштаба расчленяются на морфоструктуры более мелкого порядка - отдельные возвышенности, хребты, массивы, плато, впадины и другие, являющиеся всё же относительно крупными формами рельефа. На них накладываются более мелкие разнообразные формы, т. н. морфоскулъптуры, образующиеся преим. под влиянием внешних сил 3., питаемых энергией Солнца.

Морфоструктуры. Крупнейшие неровности поверхности 3. образуют выступы материков (суша вместе с шельфом) и впадины океанов. Наиболее крупные элементы рельефа суши - равнинноплатформенные и горные (орогенные) области (см. Геоморфологическую карту).

Равнинно-платформенные области включают равнинные части древних и молодых платформ и занимают ок. 64% площади суши. Преобладают первичноравнинные поверхности, образованные почти горизонтально залегающими толщами осадочных пород. В размещении этих областей наблюдается симметрия: они приурочены к двум широтным поясам, один из к-рых расположен в Сев., а другой - в Юж. полушарии. В Сев. полушарии находятся Северо-Американская, Восточно-Европейская и Сибирская равнинные области, в Южном - Южно-Американская (Бразильская), Африкано Аравийская и Австралийская. В пределах платформенных равнин имеются отдельные низменности и возвышенности, плато, плоскогорья и высоко поднятые массивы (Жигулёвские горы на Восточно Европейской равнине, горы Путорана на Среднесибирском плоскогорье, горный массив Ахаггар на Африкано-Аравийской платформенной равнине. В целом амплитуда высот поверхности платформенных равнин в 10-20 раз меньше, чем в горных странах.

Среди равнинно-платформенных областей имеются низкие, с абсолютными выс. 100-300 м (Восточно-Европейская, Западно-Сибирская, Туранская, Северо-Амернканская), и высокие, поднятые новейшими движениями коры на выс. 400-1000 м (Среднесибирское плоскогорье, Африкано-Аравийская, Индостанская, значительные части Австралийской и Южно-Американской равнинных областей). В рельефе суши преобладают равнины второго типа. Морфологич. облик низких и высоких равнин резко различен. Высоким равнинам, в отличие от низких, свойственны большая глубина расчленения, ступенчатость поверхности, обусловленная гл. обр. смещениями по разломам, и местами - проявления вулканизма.

Различают древние платформенные равнины, сформировавшиеся на докембрийских платформах (напр., Вост.-Европейская), и молодые - на молодых платформах (напр., Зап.-Сибирская) - более подвижные но сравнению с первыми.

Горные (орогенные) области занимают ок. 36% площади суши. В их пределах выделяются горные сооружения двух типов: молодые, или эпитеосинклинальные, возникшие впервые в орогенном этапе развития геосинклин. систем кайнозоя (горы юга Евразии, запада Сев. н Южной Америки ). и горы возрождённые, или эпиплатформенные, к-рые образовались па месте древних выровненных или полуразрушенных складчатых областей различного возраста в результате омоложения и возрождения новейшими движениями земной коры (напр., Тянь-Шань, Куньлунь, горы Южной Сибири и Сев. Монголии в Азии, Скалистые горы в Сев. Америке, нагорья Вост. Африки и др.). Возрождённые горы преобладают по площади над молодыми, что связано с огромным распространением эпиплатформенного орогенеза на неотектоническом этапе развития земной коры (неоген - антропоген). От эпохи, предшествовавшей новейшему горообразованию, в горах этого типа сохраняются поднятые участки древних поверхностей выравнивания. В отличие от молодых гор, для них характерно несоответствие между орографическим планом, строением гидросети и геол. структурой.

Дно океанов подразделяется на подводную окраину материков, зону островных дуг, или переходную зону, ложе океана и срединнооксанические хребты.

Подводная окраина материка (ок. 14% поверхности 3.) включает мелководную равнинную в целом полосу материковой отмели (шельф), материковый склон и расположенное на глубинах от 2500 до 6000 м материковое подножие. Материковый склон и материковое подножие отделяют выступы материков, образованные совокупностью суши и шельфа, от основной части океанич. дна, называемой ложем океана.

Зона островных дуг. Ложе океана не во всех областях земного шара непосредственно граничит с материковым подножием. На сохранивших до настоящего времени геосинклин. режим зап. окраинах Тихого ок., в области Малайского арх., Антильских о-вов, моря Скоша и в нек-рых др. районах между материком и ложем океана располагается переходная зона, которая отличается значит. шириной и резкой сменой поднятых н глубоко опущенных участков дна. В этих районах выделяются архипелаги островных дуг. котловины окраинных морен (напр.. Берингова, Охотского н др.), горы п поднятия в их пределах, а также глубоководные желоба. Островные дуги представляют собой молодые горные сооружения, выступающие над водой в виде цепочки о-вов (Курильские, Зондские, Антильские и пр.); глубоководные желоба - длинные и узкие впадины океанич. дна, окаймляющие островные дуги со стороны океана и погружённые на глубину 7-11 км. Нек-рые островные дуги состоят из двух параллельных хребтов (напр., Курильская дуга) или замещаются цепью молодых гор, расположенной вдоль окраины материка (например. Кордильеры на Тихоокеанском побережье Америки). В зоне островных дуг наблюдается самая большая на 3. контрастность рельефа.

Собственно ложе океана (ок. 40% поверхности 3.) большей частью занято глубоководными (ср. глуб. 3-4 тыс. м) равнинами, к-рые соответствуют океанич. платформам (талассократонам). Выделяются плоские (субгоризонтальные), наклонные и холмистые равнины с колебаниями высот (для последних) до 1000 м. Равнины образуют дно отдельных котловин, к-рые разделены в субширотном и субмеридиональном направлениях подводными возвышенностями, валами н хребтами. Среди равнинных пространств ложа океана возвышаются многочисленные изолированные подводные горы (вулканы), нек-рые из них имеют уплощенные вершины (гайоты).

Крупнейшим элементом подводного рельефа являются срединноокеанические хребты (ок. 10% поверхности 3.). Их суммарная длина составляет более 60 тыс. км. Они представляют собой пологие пилообразные поднятия от неск. десятков до 1000 км шириной, возвышающиеся над дном соседних котловин на 2-3 км. Отдельные вершины хребтов поднимаются над ур. океана в виде вулканич. о-вов (Тристан-да-Кунья, Буве, Св. Елены п др.). Нек-рые звенья системы срединных хребтов отличаются меньшей относит. высотой (низкие срединноокеанич. хр.), отсутствием рифтовых нарушений и меньшим расчленением.

Каждый из срединных хребтов имеет своё продолжение в области коры материкового типа: рифтовые нарушения Восточно-Тихоокеанского поднятия прослеживаются в структурах Калифорнийского побережья СТА, нарушения Центральноиндийского хребта - в грабенах-рифтах Аденского зал., Красного м. и в разломах Вост. Африки, нарушения Средин но-Атлантич. хр. - на о. Шпицберген.

В строении поверхности 3. огромную роль играют глубинные разломы, рассекающие всю земную кору и нередко уходящие в мантию. Они разделяют кору на отдельные глыбы, хорошо выраженные в рельефе. С ними, в частности, связаны прямолинейные участки вочертаниях материков. На дне океанов крупнейшие разломы протягиваются на тысячи км в широтном и субширотном направлениях и выражены в рельефе в виде уступов, узких впадин и возвышающихся над ними хребтов. Эти разломы пересекают срединноокеанич. хребты, разбивая их на отдельные сегменты, сдвинутые один относительно другого на десятки и сотни км.

Морфоскульптуры. Наибольшую роль в формировании морфоскульптур играет работа рек и врем. потоков. Они создают широко распространённые флювиальные (эрозионные и аккумулятивные) формы (речные долины, балки, овраги н др.). Большое распространение имеют ледниковые формы, обусловленные деятельностью совр. и древних ледников, особенно покровного типа (сев. часть Евразии и Сев. Америки). Они представлены долинами-трогами, "бараньими лбами" и "курчавыми" скалами, моренными грядами, озами и др. На огромных терр. Азии н Сев. Америки, где распространены многолет-немёрзлые толщи пород, развиты разнообразные формы мерзлотного (криогенного) рельефа. Для пустынных и полупустынных областей 3. характерны т. н. аридные формы, в создании к-рых решающую роль играют интенсивное физич. выветривание, деятельность ветра и врем. потоков.

Внешние процессы на суше в значительной мере обусловлены климатич. особенностями местности, в связи с чем области распространения морфоскульптур определённого типа распределены по поверхности 3. достаточно закономерно.

На дне океанов морфоскульптуры образуются под влиянием береговых абразионно-аккумулятивных процессов, деятельности мутьевых (суспензионных) потоков, воздействия придонных течении И др . Т. К. Захарова.

Биосфера

Важнейшая особенность 3. как планеты - наличие биосферы - оболочки, состав, строение п энергетика к-рой в существенных чертах обусловлены деятельностью живых организмов. Границы её понимаются различно, в зависимости от подхода к её изучению. Наиболее полно значение этой оболочки выявлено в учении о биосфере, созданном В. II. Вернадским. Биосфера включает в себя не только область приповерхностного сосредоточения совр. жизни, но и части др. геосфер, в к-рые проникает живое вещество и к-рые преобразованы в результате его былой деятельности. Т. о. биосфера объединяет не только живые организмы, но и всю среду их совр. н былого обитания. По В. И. Вернадскому, эта "сфера жизни" объединена биогенной миграцией атомов. Живое вещество реально проявляется в виде отдельных (дискретных) живых организмов, различающихся составом, строением, образом жизни и принадлежащих к различным видам. На 3. существует (по разным данным) от 1,2 до 2 млн. видов животных н растений. Из них иа долю растений приходится примерно 1/4 или 1/3 общего числа видов. Из животных по числу описанных видов первое место занимают насекомые (ок. 750 000), второе - моллюски (по разным данным, от 40 000 до 100 000), затем идут позвоночные (60 000-70 000 видов). Из растений на первом месте - покрытосеменные (по разным данным, от 150 000 до 300 000 видов), затем грибы (от 70 000 до 100 000 видов). Числом видов растений и животных измеряется богатство флоры и фауны. Однако обилие видов ещё не означает обилия особей, так же как и бедность флоры и фауны видами может сопровождаться чрезвычайным обилием особей. Поэтому для характеристики растительности и животного мира, в отличие от флоры и фауны, пользуются понятиями биомассы (общей массы организмов) и биологической продуктивности - способности организмов к воспроизводству биомассы в единицу времени (на единицу площади или объёма местообитания). По биомассе организмы распределяются иначе, чем по числу видов: биомасса растений на суше значительно больше, чем животных.

Биосфера как область наблюдаемой на 3. максимальной изменчивости условий и состояния вещества включает твёрдое, жидкое и газообразное вещество и имеет мозаичное строение, в основе к-рого лежат различные биогеоценозы - комплексы живых организмов и неорганич. компонентов, взаимосвязанных обменом веществ и энергии. Это - единая организованная система, способная к саморегулированию.

Вещество биосферы неоднородно по структуре; оно делится на живое (организмы), биогенное (созданное живыми организмами), биокосное (результат совместного действия биологич. и неорганич. процессов) и косное (неорганическое). Геологич. роль живого вещества проявляется в ряде биогеохимич. функций. Через посредство живых организмов (гл. обр. через фотосинтез) солнечная энергия вводится в физико-химич. процессы земной коры, а затем перераспределяется через питание, дыхание и размножение организмов, вовлекая в процесс большие массы косного вещества (см. Круговорот веществ). Живые организмы распространены во всех доступных им областях 3., близких к областям термодинамич. устойчивости жидкой воды (за исключением, по-видимому, областей перегретых подземных вод), и в ряде областей с темп-рой ниже О °С. Условия среды, в к-рых возможно проявление жизнедеятельности организмов,- поле устойчивости жизни - расширяется с возрастанием её приспособляемости в ходе эволюции. Границы биосферы расширялись в процессе эволюции 3. не только за счёт прямой приспособляемости организмов к более суровым условиям, но и за счёт создания защитных оболочек, внутри к-рых возникают особые условия, отличающиеся от условий окружающей среды. Этот процесс наибольший размах принял с появлением человека, к-рый способен существенно расширять сферу своего обитания. К. П. Флоренский.

Географическая оболочка

Носителем наиболее своеобразных и характерных особенностей 3. является её географическая (ландшафтная) сфера, заключающая в себе несмотря на малую относительную толщину самые яркие индивидуальные черты 3. В пределах этой сферы происходит не только тесное соприкосновение трёх геосфер - нижних разделов атмосферы, гидросферы и земной коры, но и частичное перемешивание и обмен твёрдыми, жидкими и газообразными компонентами. Ландшафтная сфера поглощает основную часть лучистой энергии Солнца в пределах волн видимого диапазона и воспринимает все прочие космич. влияния. В ней же проявляются тектонич. движения, обязанные энергии радиоактивного распада в недрах 3., перекристаллизации минералов и т. д.

Энергия различных источников (гл. обр. Солнца) претерпевает в пределах ландшафтной сферы многочисленные трансформации, превращаясь в тепловую, молекулярную, химическую, кинетическую, потенциальную, электрическую формы энергии, в результате чего здесь сосредоточивается тепло, притекающее от Солнца, и создаются разнообразные условия для живых организмов. Геогр. оболочке свойственны целостность, обусловленная связями между её компонентами, и неравномерность развития во времени и пространстве.

Неравномерность развития во времени выражается в присущих этой оболочке направленных ритмичных (периодических - суточных, месячных, сезонных, годовых и т. п.) и неритмичных (эпизодических) изменениях. Как следствие этих процессов формируются разновозрастность отдельных участков геогр. оболочки, унаследованность хода природных процессов, сохранение реликтовых черт в существующих ландшафтах. Знание осн. закономерностей развития геогр. оболочки позволяет во многих случаях прогнозировать природные процессы.

Благодаря разнообразию условий, создаваемых рельефом, водами, климатом и жизнью, ландшафтная сфера пространственно дифференцирована сильнее, чем во внешних и внутренних геосферах (кроме верхней части земной коры), где материя в горизонтальных направлениях отличается относительным однообразием.

Неравномерность развития геогр. оболочки в пространстве выражается прежде всего в проявлениях горизонтальной зональности и высотной поясности. Местные особенности (условия экспозиции, барьерная роль хребтов, степень удаления от океанов, специфика развития органич. мира в том или ином районе 3.) усложняют структуру геогр. оболочки, способствуют образованию азональных, интразональных, провинционных различий и приводят к неповторимости как отдельных регионов, так и их сочетаний.

Типы ландшафта, к-рые выделяются в ландшафтной сфере, различны по рангам. Наиболее крупное деление связано с существованием и размещением материков и океанов. Далее оно обязано шарообразной форме 3. и проявляется в разном количестве тепловой энергии, поступающей на её поверхность. Благодаря этому образуются тепловые пояса, распространяющиеся циркумполярно: жаркий, 2 умеренных и 2 холодных. Однако термич. различия определяют собой не все существенные черты ландшафта. Сочетание сферич. формы 3. с её вращением вокруг оси создают, помимо термич., заметные динамич. различия, возникающие прежде всего в атмосфере и гидросфере, но распространяющие своё влияние и на сушу. Так складываются климатич. пояса, каждому из к-рых свойственны особый режим тепла, свои воздушные массы, особенности их циркуляции и, как следствие этого,- своеобразная выраженность и ритмика ряда геогр. процессов: биогеохимич., геоморфологич., испаряемости, вегетации растительности, миграции животных, круговоротов органич. и минерального вещества и др.

В полярных (арктич., антарктич.), умеренных, тропических и экваториальном поясах в течение круглого года господствуют или преобладают формирующиеся в них одноимённые массы воздуха. Между этими поясами располагаются переходные пояса, где в течение года закономерно чередуются воздушные массы смежных поясов; это находит отражение в наименованиях переходных поясов с применением приставки "суб" (субполярные, субтропич. и субэкваторнальные пояса).

Членение 3. на широтные климатич. пояса оказывает столь существенное влияние на прочие стороны ландшафта, что деление природы 3. по всему комплексу признаков на пояса физико-географические почти соответствует климатич. поясам, в основном совпадая с ними по числу, конфигурации и названиям. Географич. пояса существенно различаются по многим признакам в Сев. и Юж. полушариях 3., что позволяет говорить об асимметрии географич. оболочки.

Дальнейшее выявление горизонтально-зональных различий происходит в прямой зависимости от размеров, конфигурации суши и от связанных с этим различий в количестве влаги и режиме увлажнения. Здесь наиболее резко выступает влияние секторных различий между приокеанич., переходными и континентальными частями (секторами) материков. Именно в конкретных условиях отдельных секторов формируются разнородные участки географич. поясов суши, именуемые физико-географич. зонами. Многие из них одноимённы с зонами растительности (лесная, степная и др.), но это отражает лишь физиономич. представленность растительного покрова в облике ландшафта.

Горизонтальная зональность внутри различных географич. поясов проявляется по-разному. Отдельные зоны и подзоны полярных и субполярных поясов протягиваются параллельно их простиранию и сменяют одна другую циркумполярно. В умеренном поясе, к-рый на суше развит преим. в Сев. полушарии, широтное простирание зон свойственно только континентальному сектору. В переходных секторах простирание зон переходит в диагональное по отношению к градусной сети, а в приокеанич., особенно в их более низких широтах, зоны сменяют одна другую с долготой.

Примерами физико-географич. зон Сев. полушария могут служить: в арктич. поясе - зоны ледяных и арктич. пустынь; в субарктич. поясе - зоны тундры (с подзонами арктич., мохово-лишайниковой и кустарниковой тундры) и лесотундры; в умеренном поясе - зоны: лесная (с подзонами редколесий, нескольких типов тайги, смешанных и лиственных лесов), лесостепная, степная (с подзонами разнотравных и сухих степей), полупустынная и пустынная (с подзонами сев. и юж. пустынь).

В субтропич. поясах смена зон происходит преим. с долготой; напр., в субтропиках Евразии и Сев. Африки с 3. на В. сменяются влажные лесные субтропики, полусухие (средиземноморские) лесокустарниковые субтропики и субтропич. зоны лесостепи, степей, полупустынь и пустынь. Тропич. пояса выражены гл. обр. во внутриконтиненталъных секторах материков. В субэкваториальных поясах в зависимости от конфигурации суши встречаются сложные сочетания членения на широтные зоны (от сухих и более влажных саванн и редколесий к муссонным лесам) и на разнородные секторные варианты ландшафта (лесные в океанич. и сухосаванновые в континентальных секторах). В экваториальном поясе отмечаются преим. секторные различия.

В соотношениях тепла и увлажнения зон наблюдаются нек-рые пространств. аналогии; так, зоны с относит. равновесием тепла и увлажнения, где тепла хватает как раз для испарения влаги, не удалённой стоком, закономерно повторяются и разных поясах (лесостепи, саванны).

Пояса, аналогичные геогр. поясам суши, прослеживаются и в Мировом океане. Их положение определяется теплом, испарением, облачностью, солёностью и плотностью воды, к-рые в осн. являются функцией радиан, баланса; господствующими ветрами и мор. течениями; вертикальной циркуляцией воды, содержанием в ней кислорода, планктона и высших организмов, а на дне также бентоса. Обычно эти условия изменяются с широтой постепенно, а мор. течения, подчиняясь силе Корнолиса и в соответствии с очертаниями берегов, выходят за пределы поясов господствующих ветров и оказывают существенное влияние в др. поясах. Поэтому для определения границ геогр. поясов в океане более важны линии конвергенции (сходимости) осн. водных масс, кромки многолетних (летом) и сезонных (зимой) льдов в приполярных областях, широтные оси центров действия атмосферы. По ту и другую сторону от этих осей ветры имеют (при господствующем зап.-вост. переносе) противоположное направление. Д. Л. Арманд, Ю.К.Ефремов.

2005-2009 © ShareIdeas.biz

Rambler's Top100