Verbum

АТМАСФЕ́РА (ад грэч. atmos пара + сфера) Зямлі, газавая абалонка вакол Зямлі, якая ўтрымліваецца яе прыцяжэннем, верціцца разам з ёю і забяспечвае жыццядзейнасць расліннага і жывёльнага свету. Маса атмасферы каля 5,15×10​¹⁵ т (адна мільённая доля масы Зямлі). Палавіна яе заключана ў слоі да 5 км, 90% — да 16 км, вышэй за 100 км — толькі мільённая частка. Выразнай верхняй мяжы не існуе, атмасфера паступова пераходзіць у касм. прастору (гл. Космас). За фіз. мяжу прымаюць выш. 1000—1200 км, тэарэтычная мяжа — 42 тыс. км, дзе цэнтрабежная сіла вярчэння Зямлі ўраўнаважваецца яе прыцяжэннем. З вышынёй мяняюцца фіз. ўласцівасці атмасферы: ціск, шчыльнасць, т-ра. Ціск атмасферы на ўзр. м. на 1 см² 1013,25 гПа, на выш. 5 км ён змяншаецца на ½. Залежнасць ціску ад вышыні выражаецца бараметрычнай формулай. Шчыльнасць паветра на ўзр. м. 1,27—1,30 кг/м³, на паверхні Зямлі ў Еўропе ў сярэднім 1,25 кг/м³, на выш. 20 км 0,087 кг/м³, на выш. 750 км менш за 10-13 кг/м³. Т-ра характарызуецца больш складанай залежнасцю ад вышыні.

Будова. Атмасфера мае выразную слаістую структуру. У аснову падзелу пакладзена вертыкальнае размеркаванне т-ры, паводле якога вылучаюць сферы і слаі-паўзы паміж імі. Ніжняя частка атмасферы — трапасфера, знаходзіцца над паверхняй Зямлі да выш. 8—10 км у палярных, 16—18 км у экватарыяльных шыротах. Характарызуецца паніжэннем т-ры з вышынёй каля 6,5 °C на 1 км. Пераходнаму слою (таўшчынёй ад соцень метраў да 2 км) паміж трапасферай і стратасферай — трапапаўзе — уласціва ізатэрмія. Стратасфера распасціраецца да 50 км, у ніжняй частцы яе т-ра пастаянная, з выш. 25—30 км павышаецца ў сярэднім на 0,3 °C на 100 м (у азанасферы). Паміж стратасферай і мезасферай размяшчаецца стратапаўза, у якой т-ра блізкая да 0 °C. У мезасферы (да выш. 80 км) т-ра зніжаецца на 0,35 °C на 100 м вышыні (да -90 °C), развіваецца канвекцыя (вертыкальнае перамешванне), утвараюцца серабрыстыя воблакі. У мезасферы адзначаецца іанізацыя часцінак газу. Мезапаўза знаходзіцца на выш. 80—85 км, ёй уласціва ізатэрмія ці слабае зніжэнне т-ры. Вышэй размешчана тэрмасфера (да 800—1000 м), дзе т-ра зноў рэзка павышаецца за кошт паглынання прамога сонечнага выпрамянення і дасягае 1500—2000 °C. Тэрмасфера адпавядае іанасферы, дзе паветра моцна іанізаванае ў выніку дысацыяцыі малекул газаў пад уздзеяннем ультрафіялетавай, рэнтгенаўскай і карпускулярнай радыяцыі, што з’яўляецца прычынай высокай т-ры, палярных ззянняў, свячэння атмасферы. Знешняя атмасфера — экзасфера, дзе адбываецца дысіпацыя газаў, іх часцінкі (пераважна атамы вадароду) рассейваюцца ў касм. прасторы і ўтвараюць карону Зямлі.

Састаў. Атмасфера паветра — сумесь газаў з дамешкам завіслых цвёрдых і вадкіх часцінак. Паводле хім. саставу вылучаюць гамасферу (да 90—100 км) з нязменнымі суадносінамі асн. газаў і гетэрасферу, дзе стан газаў і іх суадносіны вельмі зменлівыя. У сухім паветры гамасферы азот складае 78%, кісларод — 21, аргон — 0,9, вуглякіслы газ — 0,03%, астатняе — крыптон, ксенон, неон, гелій, вадарод, азон, ёд, радон, метан, аміяк і інш. Сучасны састаў атмасферы спрыяльны для жыцця на Зямлі: кісларод служыць для дыхання жывых арганізмаў, вуглякіслы газ — для стварэння арган. рэчываў раслін у працэсе фотасінтэзу. У фіз. працэсах, якія адбываюцца ў атмасферы, найб. актыўныя вадзяная пара, азон, вуглякіслы газ і атм. аэразолі. Вадзяная пара канцэнтруецца ў ніжніх слаях трапасферы (ад 0,1—0,2% у палярных шыротах да 3% у экватарыяльных), з вышынёй яе колькасць памяншаецца (на выш. 1,5—2 км на 50%), у нязначнай колькасці ёсць да выш. 15—20 км. Азон затрымлівае асн. частку ультрафіялетавага выпрамянення Сонца, гібельнага для ўсяго жывога на Зямлі. Канцэнтруецца ў азанасферы. Вуглякіслы газ здольны паглынаць даўгахвалевае выпрамяненне Зямлі і ствараць парніковы эфект атмасферы. Колькасць вуглякіслага газу павялічваецца ў сувязі з узмацненнем антрапагеннага ўздзеяння на атмасферу (мяркуюць, што да 2000 г. яго будзе 0,0375%). Атмасферныя аэразолі (завіслыя ў паветры цвёрдыя і вадкія часцінкі) таксама затрымліваюць цеплавое выпрамяненне паверхні Зямлі і ўплываюць на бачнасць у атмасферы. Прымеркаваныя да прыземных слаёў, частка іх пранікае ў стратасферу, дзе на выш. 15—20 км утвараецца аэразольны слой Юнге.

У гетэрасферы павялічваецца колькасць лёгкіх газаў, адбываецца дысацыяцыя малекул паветра і значная іанізацыя. Выразная змена стану газаў атмасферы адбываецца на выш. 100—210 км, дзе пераважае атамарны кісларод над малекулярнымі азотам і кіслародам. На выш. 500 км малекулярнага кіслароду практычна няма, вышэй за 600 км пераважае гелій, на выш. ад 2 да 20 тыс. км пашырана вадародная карона Зямлі. З верхняй часткай атмасферы звязаны радыяцыйныя паясы Зямлі: унутраны на выш. 500—1600 км і вонкавы, утвораныя электронамі з высокай энергіяй.

Паветраныя плыні. Вынікам неаднароднасці т-ры атмасферы па вертыкалі і нераўнамернага награвання палярных і экватарыяльных шырот, сухазем’я і мора з’яўляецца сістэма буйнамаштабных працэсаў — агульная цыркуляцыя атмасферы. Да яе належаць плыні ніжняй часткі трапасферы: пастаянныя — пасаты і сезонныя — мусоны, заходні перанос паветраных мас, канвекцыя, цыклоны і антыцыклоны і інш. Паблізу трапапаўзы, дзе існуе кантрастнасць т-ры, а таксама ў азонавым слоі на выш. 20—25 км утвараюцца магутныя струменныя плыні. Скорасць ветру ў верхняй стратасферы дасягае 100—150 м/сек. У тэрмасферы яна павялічваецца, тут адбываюцца прыліўныя рухі пад уздзеяннем Месяца і Сонца. Рухомасць атмасферы надае ёй ролю рэгулятара цеплаабмену Зямлі з космасам, радыяцыйнага і воднага балансу. Працэсы ўзаемадзеяння атмасферы і акіяна істотна ўплываюць на клімат Зямлі. Атмасфера мае электрычнае поле, якое фарміруецца пад уздзеяннем адмоўнага электрычнага поля Зямлі.

Паходжанне. Сучасная зямная атмасфера мае другаснае паходжанне, яна ўтварылася пасля ўзнікнення Зямлі ў выніку ўзаемадзеяння працэсу дэгазацыі з пародамі літасферы. Састаў атмасферы зменьваўся на працягу ўсёй гісторыі Зямлі, у т. л. і пад уплывам дзейнасці чалавека. Вылучаюць 2 асн. этапы — бескіслародны (2 млрд. гадоў назад) і кіслародны; маса кіслароду значна павялічылася ў фанеразоі пасля з’яўлення расліннасці на сушы.

Вывучэнне атмасферы пачалося ў антычны час. Навука пра атмасферу — метэаралогія сфарміравалася ў 19 ст. Для назіранняў за атмасферай створана сетка метэаралагічных станцый і пастоў, выкарыстоўваюцца метады вертыкальнага зандзіравання атмасферы, радыёлакацыя, пеленгацыя, самалёты, аўтам. аэрастаты, спец. судны, ракеты і метэаралагічныя спадарожнікі. У Беларусі назіранне за атмасферай праводзіцца на метэастанцыях гідраметэаралагічнай службы, у прамысл. цэнтрах вывучаюць і прагназіруюць ступені тэхнагеннага забруджвання; праводзяцца даследаванні радыенукліднага забруджвання атмасферы пасля катастрофы на Чарнобыльскай АЭС.

Літ.:

Атмосфера: Справ. Л., 1991;

Будыко М.И., Ронов А.Б., Яншин А.Л. История атмосферы. Л., 1985;

Бримблкумб П. Состав и химия атмосферы: Пер. с англ. М., 1988.

Г.​В.​Валабуева.

т. 2, с. 74

АНАЛІТЫ́ЧНАЯ ХІ́МІЯ,

навука аб прынцыпах і метадах вывучэння саставу рэчываў. Уключае тэарэт. асновы хім. аналізу, метады вызначэння кампанентаў у рэчывах ці матэрыялах, сістэм. аналіз канкрэтных аб’ектаў. Тэарэт. асновы аналітычнай хіміі — метралогія хім. Аналізу (апрацоўка вынікаў); вучэнне аб адборы і падрыхтоўцы аналітычных проб, складанні схемы і выбары метадаў, прынцыпах і шляхах аўтаматызацыі аналізу. Аналітычная хімія звязана з дасягненнямі фізікі, матэматыкі, біялогіі, розных галін тэхнікі. Асаблівасць аналітычнай хіміі — вывучэнне індывід. спецыфічных уласцівасцяў і характарыстык аб’ектаў. У залежнасці ад мэты аналізу адрозніваюць якасны аналіз і колькасны аналіз; у залежнасці ад кампанентаў, якія неабходна выявіць — ізатопны аналіз, элементны аналіз, структурна-групавы (у т. л. функцыянальны аналіз), малекулярны і фазавы аналіз; у залежнасці ад прыроды рэчыва — аналіз арган. і неарган. рэчываў. Вызначэнне рэчыва ці кампанента праводзяць хімічнымі (гравіметрычны аналіз, цітрыметрычны аналіз), фізіка-хімічнымі (электрахім., фотаметрычны аналіз, кінетычныя метады аналізу), фізічнымі (спектральныя, ядзерна-фіз. і інш.) і біял. метадамі аналізу. Практычна ўсе метады аналітычнай хіміі заснаваны на залежнасці ўласцівасцяў аб’ектаў, якія можна мераць (маса, аб’ём, святлопаглынанне, эл. ток і інш.), ад іх саставу.

Заснавальнікам аналітычнай хіміі як навукі лічыцца Р.​Бойль, які ўвёў паняцце «хімічны аналіз». Класічная аналітычная хімія (17—18 ст.) выкарыстоўвала пераважна гравіметрычны і цітрыметрычны метады аналізу. Да 1-й пал. 19 ст. адкрыты многія хім. элементы, выдзелены састаўныя часткі некаторых прыродных рэчываў, устаноўлены пастаянства саставу закон, кратных адносін закон, масы захавання закон. Распрацаваны сістэматычны аналіз (ням. хімікі Г.​Розе, К.​Фрэзеніус і рус. хімік М.​А.​Мяншуткін), створаны цітрыметрычны аналіз арган. злучэнняў (ням. хімік Ю.​Лібіх). У канцы 19 ст. складалася тэорыя аналітычнай хіміі, заснаваная на вучэнні аб хім. раўнавазе ў растворах з удзелам іонаў (у асн. В.​Оствальд). У 20 ст. з’явіліся метады мікрааналізу арган. злучэнняў (аўстр. хімік Ф.​Прэгль), паляраграфіі (чэшскі хімік Я.​Гейраўскі), рус. біяхімікам М.​С.​Цветам адкрыты метад храматаграфіі (1903) і створаны яго варыянты. Развіццё сучаснай аналітычнай хіміі звязана са з’яўленнем мноства фізіка-хім. і фіз. метадаў аналізу (мас-спектраметрычны, рэнтгенаўскі, ядзерна-фізічныя). Прапанаваны плазмавыя крыніцы току для атамна-эмісійнага аналізу, распрацаваны метады фотаметрычнага аналізу, атамна-адсарбцыйнай спектраскапіі. У сувязі з неабходнасцю аналізу ядз., паўправадніковых і інш. матэрыялаў высокай чысціні створаны радыеактывацыйны аналіз, хіміка-спектральны, іскравая мас-спектраметрыя, вольтамперметрыя — метады, што дазваляюць вызначыць дамешкі ў чыстых рэчывах з канцэнтрацыяй да 10​⁻⁷—10​⁻⁸%. Распрацаваны метады неперарыўнага і дыстанцыйнага аналізу. Перавага аддаецца метадам неразбуральнага кантролю, лакальнага аналізу (рэнтгенаспектральны мікрааналіз, мас-спектраметрыя другасных іонаў і інш.). Лакальным аналізам карыстаюцца пры аналізе паверхневых слаёў цвёрдых матэрыялаў ці ўключэнняў горных парод.

Сучасная аналітычная хімія карыстаецца аўтам. ці аўтаматызаванымі варыянтамі вызначэння рэчываў. Метады аналітычнай хіміі дазваляюць кантраляваць тэхнал. працэсы і якасць прадукцыі ў многіх галінах вытв-сці, праводзіць пошук і разведку карысных выкапняў. Аналітычная хімія садзейнічала развіццю ат. энергетыкі, электронікі, акіяналогіі, біялогіі, медыцыны, крыміналістыкі, археалогіі, касм. даследаванняў. На Беларусі сістэм. даследаванні па аналітычнай хіміі пачаліся ў 1935 у БДУ і вядуцца ў ін-тах фіз., хім. і геал. профілю АН, у ВНУ і ведамасных н.-д. установах. Распрацаваны шэраг храматаграфічных метадаў, выдзялення з сумесяў і вызначэння іонаў, комплексаў металаў, алкалоідаў і інш. рэчываў (пад кіраўніцтвам Р.​Л.​Старобінца); хім. метадаў вызначэння металаў (В.​Р.​Скараход); даследаваны ўплыў экстракцыйных працэсаў розных тыпаў на функцыянаванне вадкасных і плёначных іонаселектыўных электродаў на аснове вышэйшых чацвярцічных амоніевых соляў (Я.​М.​Рахманько) і сульфакіслот (У.​У.​Ягораў). Распрацаваны і ўкаранёны: аніён- і катыёнселектыўныя электроды; нітратамер і іонамер; методыкі вызначэння нітратаў, свінцу, кадмію, вісмуту, ртуці, цынку, алкалоідаў, алкілсульфатаў і інш., газахраматаграфічнага вызначэння фенолаў, пестыцыдаў у вадзе, прадуктах харчавання; экстракцыйна-спектральныя і храматаграфічныя метады аналізу с.-г. аб’ектаў; метады аналізу паўправадніковых матэрыялаў, сплаваў, плёнак, ферытаў.

Літ.:

Золотов Ю.А. Аналитическая химия: Проблемы и достижения. М., 1992.

т. 1, с. 335

ДЫФЕРЭНЦЫЯ́ЛЬНЫЯ ЎРАЎНЕ́ННІ,

ураўненні, якія змяшчаюць невядомыя функцыі, іх вытворныя любых парадкаў і незалежныя пераменныя. Уведзены ў матэматыку І.Ньютанам і Г.Лейбніцам. Іх сістэматычнае вывучэнне пачаў Л.Эйлер. У 19 ст. Д.ў. сталі самастойнай матэм. дысцыплінай. Заснавальнікі сучаснай тэорыі Д.у. — А.М.Ляпуноў, У.А.Сцяклоў і інш.

Змена масы m радыеактыўнага рэчыва з каэфіцыентам распаду k за прамежак часу dt выражаецца Д.у. dm = kmdt (1). Тэмпература U = U(x, y, z), што ўстанавілася ў кожным пункце (x, y, z) цела, на мяжы якога падтрымліваецца зададзены цеплавы рэжым, задавальняе Д.ў. $\frac{{\partial }^{2}U}{\partial x^2}+\frac{{\partial }^{2}U}{\partial y^2}+\frac{{\partial }^{2}U}{\partial z^2}=0$ (2).

Д.ў. віду (1) — звычайнае Д.ў. (змяшчае функцыю аднаго пераменнага), віду (2) — Д.ў. ў частковых вытворных (змяшчае вытворныя невядомай функцыі па розных пераменных). Парадак Д.ў. вызначаецца вытворнай самага высокага парадку ў гэтым ўраўненні Кожнае Д.ў. вызначае адразу цэлую сям’ю рашэнняў, залежную ад лікавых ці функцыянальных параметраў; яно выражае некаторы агульны закон, якому падпарадкоўваецца мноства канкрэтных працэсаў. Для вылучэння асобнага працэсу задаюць дадатковыя ўмовы, найчасцей — краявыя (пачатковыя і гранічныя). Для рашэння (1) задаецца пачатковае значэнне — маса m(0) = m₀. Рашэнне (2) вызначаецца, напр., гранічнымі значэннямі — размеркаваннем тэмпературы на паверхні цела. Звычайнае лінейнае Д.ў. або сістэму гэтых Д.у. увядзеннем дапаможнай функцыі можна запісаць у выглядзе x′ = P(t)x + φ(t), дзе P — матрыца каэфіцыентаў, φ — вектар свабодных членаў, x = x(t) — вектар-функцыя. Калі Y — квадратычная матрыца, якая складаецца з незалежных рашэнняў адпаведнай аднароднай сістэмы (φ ≡ 0), а x* — адно з рашэнняў прыведзенага Д.ў., тады ўсе яго рашэнні дае формула x = x* + Yc, дзе c — адвольны пастаянны вектар. У шэрагу выпадкаў, напр. пры пастаяннай P, пабудова x* і Y зводзіцца да алгебраічных аперацый і інтэгравання. Існуюць і нелінейныя Д.ў., якія рашаюцца з дапамогай канечнага ліку прасцейшых аналітычных аперацый. Напр., калі M_y′= M_x′ тады ўсе рашэнні M(x,y)dx + N(x,y)dy = 0 дае формула ∫M(x,y)dx + N(x,y)dy = c, дзе c — адвольная пастаянная. Калі Д.ў. зададзена з дапамогай аналітычных функцый, тады рашэнне выяўляецца таксама аналітычнай функцыяй, раскладаецца ў ступенны рад каля кожнага неасаблівага пункта і знаходзіцца метадам неакрэсленых каэфіцыентаў. Вызначэнне рашэння Д.ў. ці сістэмы Д.у. x′ = ƒ(t,x) з зададзенай пачатковай умовай x(t₀) = x₀ раўназначнае рашэнню інтэгральных ураўненняў тыпу: $x\text{(}t\text{)}=x_0+\underset{t_0}{\overset{t}{\int }}ƒ\text{[}s,x\text{(}s\text{)}\text{]}ds$ (3). Калі ƒ неперарыўная функцыя, то (3) мае хоць бы адно рашэнне. Калі, акрамя гэтага, неперарыўная ƒ′_x, то рашэнне (3) адзінае і яго можна знайсці з дапамогай ітэрацый. Метад ітэрацый разам з метадам раздзялення пераменных, з метадам малога параметра і інш. ўжываецца і пры рашэнні Д.ў. з частковымі вытворнымі. Прыбліжанае рашэнне Д.ў. атрымліваюць, замяняючы ў Д.у. вытворныя адносінамі прырашчэнняў і пераходзячы да ўраўненняў у канечных рознасцях. Тэорыя Д.ў. выкарыстоўваецца ў варыяцыйным злічэнні, у тэорыі аптымальных працэсаў, у тэорыі кіравання рухам і ў большасці раздзелаў прыкладной матэматыкі. Вывучэнне краявых задач для Д.у. з частковымі вытворнымі — гал. частка матэм. фізікі.

На Беларусі развіццё тэорыі Д.у. звязана з імем М.П.Яругіна; распрацоўка новых раздзелаў тэорыі Д.у., арыентаваных на тэорыю кіравання, пачата ў 1966 Я.А.Барбашыным. Даследаванні па Д.у. вядуцца ў Ін-це матэматыкі Нац. АН Беларусі, БДУ і інш. (І.В.Гайшун, М.А.Ізобаў, Э.І.Груда, Ф.М.Кірылава, В.І.Карзюк і інш.). У Мінску выдаецца міжнар. навуковы час. «Дифференциальные уравнения».

Літ.:

Еругин Н.П. Книга для чтения по общему курсу дифференциальных уравнений. 3 изд. Мн., 1979;

Яго ж. Линейные системы обыкновенных дифференциальных уравнений с периодическими и квазипериодическими коэффициентами. Мн., 1963;

Барбашин Е.А. Введение в теорию устойчивости. М., 1967.

Ю.​С.​Багданаў, М.​А.​Ізобаў.

т. 6, с. 301

ЗЯМЛЯ́ (ад агульнаслав. зем — падлога, ніз),

трэцяя ад Сонца планета Сонечнай сістэмы. Астранамічны знак ♁ або . Абарачаецца вакол Сонца па эліптычнай арбіце, блізкай да кругавой (з эксцэнтрысітэтам 0,017) з сярэдняй скорасцю каля 30 км/с. Сярэдняя адлегласць ад Сонца 149,6 млн. км (1 астр. адзінка), перыяд абарачэння 365,24 сярэдніх сонечных cутак (трапічны год). На сярэдняй адлегласці 384,4 тыс. км ад З. вакол яе абарачаецца прыродны спадарожнік Месяц, а з канца 1950-х г. запушчана шмат штучных спадарожнікаў. З. абарачаецца вакол сваёй восі, якая мае нахіл да плоскасці экліптыкі, роўны 66°33′22″, за 23 гадз 56 мін (зорныя суткі). Перыяд абарачэння адносна Сонца (сонечныя суткі) 24 гадз. З абарачэннем вакол Сонца і нахілам зямной восі звязана змена на З. пораў года, а з вярчэннем яе вакол восі — змена дня і ночы. Мае форму, блізкую да трохвосевага эліпсоіднага сфероіда (геоіда), сярэдні радыус якога 6371 км, экватарыяльны — 6378,2 км, палярны — 6356,8 км; даўж. акружнасці экватара 40 075,7 км. Пл. паверхні З. 510,2 млн. км² (у т. л. суша 149,1 млн. км², або 29,2%, мораў і акіянаў 361,1 млн. км², або 70,8%), аб’ём 1083∙10​¹² км³, маса 5976∙10​²¹ кг, сярэдняя шчыльн. 5518 кг/м³. Беларусь займае 0,139% тэр. сушы (207,6 тыс. км²). Мае гравітацыйнае, магн. і эл. палі. У саставе З. пераважаюць жалеза (34,6%), кісларод (29,5%), крэмній (15,2%) і магній (12,7%). Паводле сучасных касмаганічных уяўленняў, З. ўтварылася каля 4,7 млрд. гадоў назад з рассеянага ў пратасонечнай сістэме газа-пылавога рэчыва. Геал. яе гісторыя падзяляецца на 2 няроўныя этапы: дакембрый (каля 3 млрд. гадоў) і фанеразой (каля 570 млн. гадоў). У выніку дыферэнцыяцыі рэчыва З. пад уздзеяннем яе гравітацыйнага поля, ва ўмовах разагравання нетраў узніклі і развіліся розныя паводле хім. саставу, агрэгатнага стану і фіз. асаблівасцей абалонкі — геасферы З. У цэнтры яе знаходзіцца ядро Зямлі з радыусам 3,5 тыс. км. Т-ра яго прыкладна 5000—6000 °C, ціск дасягае 3,6∙10​¹¹ Па, шчыльн. каля 12500 кг/м³ Большую ч. аб’ёму (83%) і масы (67%) «цвёрдай» З. складае мантыя Зямлі. Над мантыяй знаходзіцца зямная кара. Паводле складу і інш. асаблівасцей адрозніваюць мацерыковую кару (магутнасцю ад 35—45 км пад раўнінамі да 75 км у горных абласцях) і акіянічную (магутнасцю 5—10 км). У зямной кары вылучаюць рухомыя вобласці — геасінкліналі і адносна спакойныя — платформы. Верхняя ч. мантыі і зямная кара ўтвараюць літасферу — цвёрдую верхнюю абалонку З. таўшчынёй ад 50 да 200 км. Асабліва важную ролю ва ўтварэнні асадкавага покрыва З. адыгрывае кара выветрывання — слой таўшчынёй звычайна да некалькіх дзесяткаў метраў, размешчаны ў зоне кантакту літасферы з паверхняй З., дзе актыўна працякаюць працэсы фіз., хім. і біял. выветрывання. Большую ч. паверхні З. пакрываюць воды акіянаў і мораў. У акіянах і морах больш за 96% вады гідрасферы, астатняя яе частка размеркавана паміж паверхневымі і падземнымі водамі сушы, ільдамі (пераважна ў высокіх шыротах) і снягамі; нязначная колькасць вільгаці знаходзіцца ў паветры і жывых арганізмах. Агульная колькасць вады на З. ацэньваецца ў 1,4—1,5 млрд. км³. Сусв. акіян падзяляецца на Ціхі, Атлантычны, Індыйскі і Паўночны Ледавіты акіяны; у Паўд. паўшар’і зрэдку вылучаюць Паўд. акіян. Сярэдняя глыб. акіянаў 3711 м, найбольшая — 11 022 м (у Марыянскім глыбакаводным жолабе Ціхага ак.). У Паўн. паўшар’і вада пакрывае 61%, у Паўд. — 81% паверхні. Працэсы перамешвання і марскія цячэнні звязваюць воды акіянаў у адзінае цэлае, таму іх салёнасць мяняецца мала — сярэдняя 35 г/л. Вял. роля акіянаў у кругавароце рэчываў на З. і ў фарміраванні клімату яе асобных раёнаў.

Над акіянамі ўзвышаюцца асобныя масівы сушы, якія ўздымаюцца ў сярэднім на выш. 875 м над узр. м. і ўтвараюць 6 мацерыкоў (Еўразія, Афрыка, Паўночная Амерыка, Паўднёвая Амерыка, Антарктыда і Аўстралія), а таксама шматлікія астравы. Большая ч. сушы знаходзіцца ў Паўн. паўшар’і, а пры падзеле на Зах. і Усх. паўшар’і — ва Усходнім. У рэльефе пераважаюць раўніны і нізкагор’і выш. да 1000 м, якія складаюць каля ​²/₃ паверхні. Сярэднія і высокія горы займаюць каля ​¹/₃ паверхні сушы (самая высокая адзнака — 8848 м, г. Джамалунгма ў Гімалаях). Асобныя невял. ўнутр. раёны сушы ляжаць ніжэй узр. м. (самая нізкая яе адзнака -400 м у Зах. Азіі, на ўзбярэжжы Мёртвага м.). Рэльеф сушы і марскога дна ў асобных рэгіёнах надзвычай разнастайны, што абумоўлена складанымі ўзаемасувязямі эндагенных (пераважна тэктанічных) і экзагенных (эразійных, эолавых, карставых і інш.) рэльефаўтваральных працэсаў. З. акружае паветр. атмасфера, якая складаецца ў асноўным з сумесі азоту (78,08%) і кіслароду (20,95%); у нязначнай колькасці ёсць інертныя газы, вадзяная пара і інш. Агульная маса паветра 5,1510​¹⁵ т, з вышынёй яго ціск і шчыльнасць памяншаюцца. Атмасфера мае слаістую будову (вылучаюць трапасферу, стратасферу, мезасферу, іонасферу, тэрмасферу, экзасферу, якія паслядоўна зменьваюцца ад паверхні З. і адрозніваюцца адна ад адной тэмпературай, шэрагам фіз. і хім. уласцівасцей). Атмасфера затрымлівае значную частку сонечнай энергіі і амаль непразрыстая для цеплавога выпрамянення З.; у выніку наяўнасці ў ёй вуглякіслага газу і вадзяной пары стварае парніковы эфект. Яна таксама ахоўвае паверхню З. ад разбуральнага ўздзеяння большасці метэарытаў. На выш. 20—25 км знаходзіцца азонавы слой (азонасфера), які затрымлівае б. ч. вельмі шкоднага для жывых істот караткахвалевага касм. выпрамянення. Паміж атмасферай і зямной паверхняй адбываецца абмен цяплом і вільгаццю, што выклікае пастаянны кругаварот вады з утварэннем воблакаў (пакрываюць пастаянна не менш ​¹/₂ паверхні З.) і выпадзеннем ападкаў. Паветра знаходзіцца ў бесперапынным руху; яго цыркуляцыя, абумоўленая пераважна нераўнамерным награваннем паверхні З. ў розных шыротах, моцна ўплывае на надвор’е і клімат розных абласцей. Рэзкая верхняя мяжа атмасферы адсутнічае, шчыльнасць яе газаў на адлегласці некалькіх тысяч кіламетраў ад паверхні паступова набліжаецца да шчыльнасці міжпланетнай прасторы. Самая вонкавая і працяглая абалонка — магнітасфера Зямлі, фіз. ўласцівасці якой вызначаюцца магнітным полем З.; у ёй на выш. 3—4 тыс. км і 22 тыс. км над экватарам знаходзяцца ўнутр. і вонкавы радыяцыйныя паясы З. Асн. крыніцай энергіі, што паступае на паверхню З., з’яўляецца электрамагн. выпрамяненне Сонца, якое праходзіць праз атмасферу. Агульная колькасць сонечнай энергіі і цяпла ў выніку рознага нахілу зямной паверхні да сонечных промняў заканамерна памяншаецца ад тропікаў да полюсаў, што з’яўляецца гал. прычынай кліматычнай і геагр. занальнасці. На зямным шары вылучаюць экватарыяльны, па 2 (у Паўн. і Паўд. паўшар’ях) субэкватарыяльныя, трапічныя, субтрапічныя, умераныя паясы, а таксама субарктычны і арктычны (у высокіх шыротах Паўн. паўшар’я), субантарктычны і антарктычны (у высокіх шыротах Паўд. паўшар’я), якія адрозніваюцца паміж сабой тэмпературнымі ўмовамі і інш. асаблівасцямі клімату і ландшафтаў. Сярэдняя т-ра прыземнага слоя паветра на планеце 14 °C, у пустынях Паўн. Афрыкі і Каліфорніі адзначаліся максімальныя т-ры 57—58 °C, самыя нізкія т-ры на паверхні З. назіраліся над ледавікамі цэнтр. раёнаў Антарктыды (каля -90 °C). Сярэднегадавая колькасць ападкаў на зямным шары каля 1000 мм, найб. іх выпадае ў гарах Усх. Індыі і Гавайскіх а-воў (да 12 000 мм за год), найменш — у некат. субтрапічных і трапічных пустынях (некалькі міліметраў, месцамі — не кожны год), а таксама ў ледзяных пустынях высокіх шырот Арктыкі і Антарктыкі (амаль выключна ў цвёрдым выглядзе). Колькасць ападкаў і іх сезонная зменлівасць у розных рэгіёнах З. вызначаюцца ў асноўным умовамі цыркуляцыі атмасферы і мясц. араграфічнымі асаблівасцямі. Клімат З. значна мяняўся ў розныя геал. эпохі. Найважнейшая асаблівасць З., што адрознівае яе ад інш. планет Сонечнай сістэмы, — існаванне жыцця, якое ўзнікла каля 3—3,5 млрд. гадоў назад (ёй садзейнічала наяўнасць на З. фіз. і хім. умоў, неабходных для сінтэзу складаных арган. малекул).

Вобласць актыўнага жыцця ўтварае асобную абалонку З. — біясферу, склад, будова і энергет. працэсы ў якой ў значных рысах абумоўлены дзейнасцю жывых арганізмаў, што ўтвараюць у сукупнасці жывое рэчыва; у біясферы адбываецца біял. кругаварот рэчыва на З. Працяглая гісторыя развіцця біясферы і значныя прасторавыя адрозненні прыродных умоў садзейнічалі вял. разнастайнасці жыццёвых форм. На З. існуе каля 2 млн. відаў жывёл і раслін (па колькасці відаў пераважаюць жывёлы, па аб’ёме біямасы — расліны). Найб. колькасць жывёл і раслін жыве ў цёплых і вільготных раёнах сушы — у вільготных тропіках, найменшая — у сухіх і гарачых трапічных пустынях і ў ледзяных пустынях Арктыкі і Антарктыкі. Біямаса сушы (6,5∙10​¹² т) у сотні разоў перавышае біямасу акіянаў. Найб. дыферэнцыраваныя склад і будову ў межах З. мае геаграфічная абалонка, што аб’ядноўвае цесна ўзаемадзейныя ніжнія слаі атмасферы, верхнія тоўшчы літасферы, амаль усю гідрасферу і ўсю біясферу, паміж якімі адбываецца бесперапынны абмен рэчывам і энергіяй. Яе магутнасць не перавышае некалькіх дзесяткаў кіламетраў, але ў яе межах назіраецца вял. дыферэнцыяцыя прыродных ландшафтаў, што асабліва ўзмацняецца ў гарах, дзе на фоне шыротнай занальнасці адзначаюцца праяўленні вышыннай пояснасці. Каля 30% паверхні сушы ўкрываюць лясы, каля 20% — саванны і рэдкалессі, каля 20% — пустыні і паўпустыні, больш як 10% — ледавікі, каля 10% — астатнія матуральныя ландшафты, больш за 10% пад ворнымі землямі і урбанізаванымі тэрыторыямі. Са з’яўленнем чалавека (не менш як 3 млн. гадоў назад) жыццё на З. дасягнула разумнай формы. У ходзе грамадскага развіцця геагр. абалонка дае чалавеку прыродныя рэсурсы і ўмовы існавання, зазнае ўсё большае антрапагеннае ўздзеянне на ўсе кампаненты і на ландшафты ў цэлым; гэтым яна адрозніваецца ад інш. абалонак З. Працэсы ўзаемадзеяння чалавека і навакольнага асяроддзя, іх экалагічныя, сац., эканам., паліт. вынікі набываюць планетарны характар. Ад вырашэння праблем, якія ўзніклі ў ходзе гэтага ўзаемадзеяння, залежыць будучае З. і чалавецтва. З. вывучаюць геадэзія (даследуе фігуру і памеры З.), астраномія (рух З. як нябеснага цела), геафізіка (стан рэчыва З. і фіз. працэсы ва ўсіх геасферах), геахімія (размеркаванне хім. элементаў З. і працэсы іх міграцыі), геалогія (гісторыю развіцця З., склад, будову зямной кары і больш глыбокіх сфер), фізічная геаграфія і біялогія (прыродныя працэсы і з’явы, што адбываюцца ў геагр. абалонцы і біясферы). З. з’яўляецца канчатковым аб’ектам даследавання ўсіх навук, якія вывучаюць законы ўзаемадзеяння прыроды і грамадства. На З. знаходзіцца 191 дзяржава і шэраг несамастойных тэрыторый (1997).

Літ.:

Мильков Ф.Н. Общее землеведение. М., 1990.

В.​П.​Якушка.

т. 7, с. 130

ГАЛАЎНЫ́ МОЗГ,

пярэдні аддзел цэнтральнай нервовай сістэмы пазваночных жывёл і чалавека, размешчаны ў поласці чэрапа; матэрыяльная аснова вышэйшай нервовай дзейнасці, галоўны рэгулятар усіх жыццёвых функцый арганізма і яго ўзаемаадносін з навакольным асяроддзем.

Філагенетычна галаўны мозг фарміраваўся па шляху ўскладнення будовы і функцый пярэдняга канца нервовай трубкі ў цеснай сувязі з развіццём органаў пачуццяў (гл. ў арт. Цэфалізацыя). У беспазваночных яго ролю выконвае галаўны ганглій, асабліва развіты ў вышэйшых насякомых і малюскаў. Прымітыўны галаўны мозг вылучаецца ў папярэдніка пазваночных — ланцэтніка. У пазваночных жывёл ён ускладняўся з дыферэнцыяцыяй на аддзелы. Сапраўдны галаўны мозг упершыню выявіўся ў кругларотых з падзелам яго на слабадыферэнцыраваны пярэдні мозг (забяспечвае функцыю нюху), сярэдні мозг (уключае вышэйшыя зрокавыя цэнтры), задні мозг (з пачатковай дыферэнцыяцыяй на прадаўгаваты мозг і мазжачок). У рыб інтэнсіўна развіваецца і мазжачок. Выхад пазваночных на сушу абумовіў пераразмеркаванне ролі асобных аддзелаў галаўнога мозга: у земнаводных і рэптылій аб’ёмная доля задняга мозга невялікая, у павялічаным сярэднім мозгу з’яўляюцца адпаведна двух- і чатырохбугор’е; у рэптылій пярэдні мозг дыферэнцыруецца на прамежкавы мозг і 2 паўшар’і канцавога мозга. У птушак развіваюцца глыбокія аддзелы пярэдняга мозга і мазжачок; у млекакормячых — кара вялікіх паўшар’яў (пярэдні і задні мозг дыферэнцыруецца). Антагенетычна галаўны мозг — вытворнае мазгавых пузыроў, поласці якіх развіваюцца ў жалудачкі мозга;эвалюцыйнае ўскладненне будовы галаўнога мозга прасочваецца ў працэсе эмбрыянальнага развіцця жывёл.

У чалавека галаўны мозг дасягнуў найвышэйшай ступені развіцця за кошт павелічэння масы, ускладнення будовы і функцый вял. паўшар’яў, марфал. і функцыян. злучаных пучком нерв. валокнаў — мазолістым целам. Ніжнія аддзелы галаўнога мозга ўтвараюць ствол мозга, які пераходзіць у спінны мозг. Вялікія паўшар’і, падзеленыя глыбокай шчылінай на правае і левае, утвараюць вялікі, або канцавы мозг — аддзел галаўнога мозга, большы за ўсе астатнія. Паверхня яго ў чалавека і буйных жывёл мае звіліны і барозны (у чалавека самыя глыбокія падзяляюць паўшар’і на долі — лобную, цемянную, скроневую, патылічную), у дробных — гладкая. Верхні слой вял. мозга складаецца з шэрага рэчыва (у чалавека таўшчыня слоя 1—5 мм, пераважна нерв. клеткі), ніжэй знаходзіцца белае рэчыва (пераважна нерв. валокны), у тоўшчы якога вылучаюцца падкоркавыя вузлы, або базальныя гангліі (важнейшыя — паласатае цела, бледны шар), утвораныя шэрым рэчывам. У склад усіх структур галаўнога мозга ўваходзіць нейраглія. Да функцыянальна важных утварэнняў галаўнога мозга належаць таламус, гіпаталамус, эпіталамус, лімбічная сістэма і інш. Зверху галаўны мозг пакрыты цвёрдай павуціннай і мяккай мазгавымі абалонкамі, прастора паміж якімі запоўнена цэрэбраспінальнай вадкасцю. Кровазабеспячэнне галаўнога мозга адбываецца праз пазваночныя і ўнутр. сонныя артэрыі. Адзін з асн. прынцыпаў работы галаўнога мозга — безумоўныя і ўмоўныя рэфлексы, якія рэалізуюцца з удзелам экстрапіраміднай сістэмы і піраміднай сістэмы (ёсць толькі ў млекакормячых, найб. развітая ў малпаў і чалавека). Паміж часткамі галаўнога мозга назіраецца двух- і шматбаковая сувязь. Аналіз і сінтэз, перапрацоўка, захоўванне і выдача атрыманай ад рэцэптараў інфармацыі ажыццяўляюцца ў канцавым мозгу (кара вял. паўшар’яў, падкоркавыя структуры). Ацэнка інфармацыі магчыма дзякуючы працэсам памяці. Праз зыходныя ўплывы галаўны мозг кантралюе ўзбуджальнасць рэфлекторных аддзелаў спіннога мозга (гл. Вегетатыўная нервовая сістэма). У кары галаўнога мозга знаходзяцца цэнтры кіравання складанымі рухальнымі актамі, у прадаўгаватым — дыхання, сардэчнай дзейнасці, сасударасшыральны, глытання, жавання, сакрэцыі стрававальных залоз, потавыдзялення, рэгуляцыі мышачнага тонусу, кашлю і інш. Нерв. цэнтры шэрага рэчыва экраннага тыпу працуюць па прынцыпе дывергенцыі, нерв. цэнтры стваловай часткі ядзернага тыпу — па прынцыпе канвергенцыі. Гіпаталамус — вышэйшы цэнтр рэгуляцыі вегетатыўных функцый, месца ўзаемадзеяння нерв. і эндакрыннай сістэм, эпіталамус — цыркадных рытмаў. Нармальная работа галаўнога мозга магчыма пры пэўным узроўні ўзбуджальнасці яго асн. аддзелаў, які падтрымліваецца праз рэтыкулярную фармацыю, сімпатычную нервовую сістэму, мазжачок і спецыфічныя шляхі, што ідуць ад органаў пачуццяў, праз механізмы самарэгуляцыі тонусу кары вял. паўшар’яў. Здольнасць галаўнога мозга перапрацоўваць інфармацыю і ўвасабляць яе ў пэўныя рэакцыі арганізма забяспечвае ўсе віды вышэйшай нерв. дзейнасці, у т. л. мысленне, свядомасць. Функцыі галаўнога мозга могуць парушацца пры шкодных уздзеяннях (мех., фіз., хім., радыяцыйных) на яго ў цэлым або на пэўны ўчастак. Значную ролю ва ўзнікненні паталогіі галаўнога мозга маюць заганы развіцця ці пашкоджанні нерв. сістэмы ў перыяд эмбрыягенезу, расстройствы мазгавога кровазвароту (пры інсультах, атэрасклерозе, гіпертанічнай хваробе, анеўрызмах), запаленчыя працэсы (пры абсцэсах, арахнаідыце, менінгіце, менінгаэнцэфаліце, энцэфаліце), інфекц. і паразітарныя фактары (пры цыстыцэркозе, сіфілісе, эхінакакозе і інш.), чэрапна-мазгавыя траўмы, функцыян. расстройствы, парушэнні працэсаў самарэгуляцыі галаўнога мозга (неўрозы, псіхічныя хваробы і расстройствы) і інш.

Па агульнай сярэдняй масе галаўны мозг дарослага чалавека (прыкладна 1500 г пры аб’ёме каля 1500 см³ і плошчы паверхні 1600—2000 см²) саступае толькі галаўному мозгу слана (каля 5700 т) і кіта (6000—7000 г). Адносная яго сярэдняя маса ў дачыненні да агульнай масы цела, т.зв. паказчык Рагінскага, у галаўнога мозга чалавека найвышэйшая — 32; у дэльфінаў — 16, у сланоў — 10,4, у малпаў — 2—4. Прамой залежнасці паміж памерамі галаўнога мозга і яго здольнасцямі да ажыццяўлення вышэйшай нерв. дзейнасці не ўстаноўлена.

Літ.:

Мозг: Пер. з англ. М., 1984.

Я.​В.​Малашэвіч.

т. 4, с. 453