四、地球表面的基本特征

地球表面有海洋、陆地,有高耸的山脉,宽广的平原和盆地,大大小小的河流湖泊,种类繁多的生物,但是,什么是它的基本特征呢?前面已经提到地球各圈层在地表面附近相互渗透和相互重叠这一分布特点,赋予地球表面一系列独特的性质。这些独特性质同时也就是它的基本特征:

  1. 太阳辐射集中分布于地表,太阳能的转化亦主要在地表进行。高空大气只能吸收小部分太阳辐射,大部分的太阳辐射到达地球表面后,只能穿透地表以下很小的厚度。因此太阳辐射主要在地表发生转化,并对地表的几乎所有自然过程起作用。如前所述,地球表层是一个远离平衡状态的有序开放系统。正是太阳辐射的输入和输出平衡对于维持这个耗散结构的有序性起着主要的作用。

  2. 固态、液态、气态物质同时并存于地表,使海洋表面成为液+气界面, 海底成为液+固界面,陆地表面成为气-固界面,而沿岸地带成为三相界面。各界面上的物质相互渗透,三相物质相互转化,形成多种多样的胶体物质和溶液系统。

  3. 地球表面具有其特有的、由其本身发展形成的物质和现象,如生物、风化壳、土壤层、粘土矿物、沉积岩、各种地貌形态,等等。这些表层物质乃是地球表层这一有序系统的负熵增长表现。

  4. 相互渗透的地表各圈层之间,进行着复杂的物质、能量交换和循环, 如水循环、地质循环、化学物质循环等,井且在交换和循环中伴随着信息的传输。地表物质、能量转化过程的发展强度及速度都远比地球其他各处大, 表现形式也更复杂多样。

  5. 地球表面存在着复杂的内部分异。诚然,分异过程在高空和地球内部也都存在,但分异程度远不及地表强烈。地球表面的内部内异在水平方向和

垂直方向上都有表现。分异的结果形成了不同等级的地表自然综合体。

  1. 地球表面是人类社会发生、发展的环境,尽管随着科学技术的发展, 人类已有可能潜入深海或上升至宇宙空间,但地表仍然是人类活动的基本场所。

很明显,这里所说的地球表面,具有一定的厚度,更确切的名称应为地球表层。而现代的地球表层乃是地球历史发展的产物。地球历史发展具有不断增加其有序性的趋势,其“记忆”痕迹表现为地球表层和局部区域在系统中留下的遗迹。从系统论观点看来,这些记忆痕迹是在外界输入发生变化的情况下,系统本身的不可逆变化在系统中留下的记录。地球表层的记忆痕迹是多种多样的,包括矿物和岩石、岩层、地质构造、地貌、土壤形态剖面、生物形态和解剖特征、化石和残余生物种、古地磁、同位素组成比例等。可以根据这些记忆痕迹的排列组合关系重建系统的发展史和阐明其空间结构的演变过程。