Воздействие океанов благодаря высокой теплоёмкости воды ещё более интенсивно способствует защите планеты жизни от разрушающего воздействия Космоса. Оно же дифференцирует земную природу на более подверженную этому воздействию и более защищённую от него. Более уязвимым со стороны косной природы оказывается Восток, менее уязвимым – Запад.
Действие Мирового океана на климат в умеренных широтах, в экваториальной зоне и в приполярных областях неодинаково. В экваториальной зоне горячие солнечные лучи практически круглый год разогревают воду и сушу, не давая им остыть и позволить океанам выполнить в полной мере работу по охлаждению суши. Результатом является жаркий тропический климат, а также проливные дожди в различных областях Южной Азии.
Регулирующую и стабилизирующую роль на поверхности Земли выполняет и гляциосфера (от лат. «гляциос» – лёд). Её иногда именуют также криосферой, что в переводе с греческого означает «сфера холода, мороза». Гляциосфера – часть гидросферы, состоящая из замороженной воды в виде льда, снега и инея. Ледники и снежный покров оберегают Землю от перегревания. Они подобно зеркалу отражают солнечный свет и тепло в окружающее космическое пространство. Чтобы растопить всю гляциосферу, необходима энергия, втрое превышающая тепловую энергию, которая поступает от Солнца и из недр Земли в течение года.
Царство Снежной королевы в виде ледяного покрова и вечной мерзлоты распространяется не только на приполярные зоны планеты. Ледники покрывают около 11 % суши, а с учётом подземных, плавучих и горных льдов – 19,6 % всей поверхности Земли. Ежегодно выпадающие снега покрывают около 125 млн. км2, т. е. ещё на четверть больше, чем то пространство, которое занимают ледники. При этом почти 17 % выпадающего снега вновь откладывается в ледники, а 2/3 поступают на сушу. Крупнейшими ледниками Земли являются Антарктический, покрывающий 90 % Антарктиды, и Гренландский, занимающий до 80 % территории Гренландии. Толщина льда Антарктического ледника составляет около 4 км, гренландского – 3,4 км.
В истории Земли значительную роль сыграли периоды оледенений, когда длительные похолодания приводили к экспансии ледяного покрова из приполярных зон в зоны умеренного климата. Специалисты насчитывают до 17 периодов оледенений за последние 600 млн. лет. В эти периоды ледники занимали до 30 % земной суши. Последнее оледенение началось около 40 тыс. лет назад.
В условиях длительного отсутствия солнечного разогрева океаны подвергаются воздействию проникающей через атмосферу холодной космической среды. Ледяное «дыхание» Северного Ледовитого океана чувствуется на очень далёкие расстояния, охлаждая огромные пространства Северного полушария и образуя зоны вечной мерзлоты. Они занимают около 25 % всей поверхности Земли, а в такой стране, как Россия – до 50 % её территории.
В отличие от Северной приполярной зоны, Южная представляет собой покрытый льдами материк – Антарктиду. Доказано, что в определённый период истории Земли этот материк был покрыт вечнозелёной растительностью, а ныне превратился в ледяную пустыню. Покровные ледники Антарктиды нередко скользят по ледяному подстилу и сползают в океан, образуя огромные плавучие ледяные горы-айсберги.
Наряду с покровными ледниками приполярных зон гляциосфера содержит и горные ледники, которые образуются в горных массивах вследствие низких температур в надземной части тропосферы. Горные ледники представляют собой медленно текущие ледяные реки, скованная льдом вода которых сползает сверху вниз под действием земного притяжения. Спускаясь в низины, ледники оттаивают и из них берут начало многие реки. Таким образом, гидросфера в какой-то мере «господствует» над сушей, используя своё «численное превосходство», выражающееся в значительно большей площади охватываемого ею пространства и массе вещества. Космос через земную атмосферу воздействует на свою частицу, Землю потоками тепловой энергии от Солнца или при дефиците таковой – общим охлаждением земной поверхности. Океаны же оказывают регулирующее воздействие, до определённого порога помогая атмосфере смягчать и стабилизировать климат. Однако превышение этого порога за пределами умеренных широт превращает океаны в дополнительный источник либо тепла, либо холода, что обусловливает огромное разнообразие земного климата и всей природной среды.
Атмосфера Земли состоит из пяти уровней, или слоёв – тропосферы, стратосферы, мезосферы, ионосферы и экзосферы. В нижнем уровне, простирающемся над земной твердью и именуемом тропосферой, сконцентрировано около 80 % атмосферного воздуха. Это самый плотный слой атмосферы, необходимый для дыхания всех обитателей земной поверхности. Толщина тропосферы составляет 10–15 км, но в приполярных районах она опускается до 8-10 км, а в экваториальной зоне поднимается до 17–18 км. Именно в тропосфере за счёт испарения воды возникают облака, образуются циклоны и антициклоны, дуют ветры и ураганы, льют дожди и гремят грозы, падает снег или град. Соответственно все метеорологические феномены образуются под воздействием Космоса не на «небе», а именно в тропосфере Земли.
Особенностью тропосферы является быстрое снижение температуры воздушной среды в зависимости от подъёма над поверхностью Земли. При всех сменах времён года, изменениях климата в зависимости от климатических зон, похолоданиях и бурях в тропосфере средняя температура поверхности Земли составляет 22 °C. С каждым километром подъёма над поверхностью Земли температура падает приблизительно на 6 °C, и на границе тропосферы достигается -55 °C. Это уже почти космический холод. Всё более разреженной становится и воздушная среда, уменьшается содержание кислорода. Давление воздушного океана снижается с 1 атмосферы у поверхности до 0,026 атмосферы на границе тропосферы.
Над тропосферой возвышается стратосфера, более разреженная по сравнению с тропосферой воздушная среда. До высоты 20 км температура держится на уровне -55 °C, затем начинает постепенно подниматься по причине разложения озона под действием солнечных лучей, и на верхней границе стратосферы составляет уже около 15 градусов по Цельсию. Стратосфера содержит около 19,5 % массы атмосферы, т. е. совместно с тропосферой охватывает 99,5 % всей окружающей Землю воздушной массы, так что на остальные три слоя приходится всего лишь 0,5 %. Сама же эта масса при кажущейся невесомости воздуха отнюдь не мала, она составляет приблизительно 51500 триллионов тонн. На высоте около 30 км в стратосфере достигает наибольшей мощности озоновый слой.
Мезосфера, или средняя, промежуточная сфера воздушного океана, простирается над стратосферой на высоте от 55 до 80 км. В ней температура снова снижается с набором высоты и на верхней границе достигает -90 °C.
На высоте от 80 до 1000 км вокруг Земли расположен слой, именуемый ионосферой. Здесь температура также начинает возрастать вследствие поглощения ультрафиолетового излучения Солнца и ионизации атомарного кислорода. На высоте 400 км температура крайне разреженной воздушной среды составляет около 1000° К, а в периоды солнечной активности достигает 1800° К. Выше 400 км над поверхностью Земли температура стабилизируется, вследствие чего этот слой часто называют термосферой. Воздушная среда в термосфере представляет собой слабоионизированную плазму, которая образуется путём ионизации атмосферного и молекулярного кислорода, а также азота под действием солнечного ультрафиолетового излучения.
Изменяется в ионосфере и состав воздушной среды. До 100–120 км действуют конвективные процессы, перемешивающие газы и образующие однородность состава среды. Далее кислород переходит в атомарное состояние, а азот остаётся в молекулярном. Это мешает ему подниматься выше, и на высоте более 400–500 км присутствие этого господствующего в плотных слоях атмосферы газа падает почти до нуля, а в крайне разреженной газовой среде остаются атомарный кислород и другие лёгкие газы. На высоте 700–100 км ионосфера ещё более редеет, в ней остаются лишь «первичные» газы – водород и гелий.
Наконец, над ионосферой межпланетное пространство на несколько земных радиусов выходит экзосфера – остаточная газовая среда, состоящая в основном из водорода.
10.3. Внутреннее строение Земли
Земной шар, диаметр которого составляет около 12 800 км, имеет слоистое внутреннее строение. Он состоит из внутреннего твёрдого ядра, или ядрышка, внешнего жидкого ядра, мантии с астеносферой и литосферы с земной корой. Разделение глубин Земли на ядро, мантию и литосферу было предложено австралийским сейсмологом К. Булленом на основании измерения скорости сейсмических волн. Эти волны, исходящие из эпицентров землетрясений, как бы «просвечивают» Землю до самых глубин, словно рентген. Зная скорости их распространения в различных средах, а также поведение продольных и поперечных волн, можно делать обоснованные выводы о состоянии вещества и физических особенностях глубинных слоёв в теле Земли.
