Ананьев. Земля - Полная Энциклопедия 2007. Ананьева Е. Г, Мирнова С. С
 Скачать 31.25 Mb.
|
|
полярным радиусом и равно 6356,8 км. Разница полярного и экваториального радиусов составляет примерно 21 км. Следовательно, наша планета действительно непохожа на ровный шара сплющена у полюсов и является эллипсоидом. Детальные измерения с помощью искусственных спутников показали, что Земля сжата не только на полюсах, но и по экватору (наибольший и наименьший радиусы по экватору отличаются нам, а значит, является трехосным эллипсоидом. Согласно последним расчётам, этот эллипсоид несимметричен и по отношению к экватору южный полюс расположен к экватору немного ближе, чем северный. Истинную геометрическую форму Земли назвали геоидом — телом с воображаемой поверхностью, совпадающей с поверхностью спокойного океана, которая на суше мысленно продолжается под материками и островами. Рельеф нашей планеты неровен — низменные равнины чередуются с высокими горными хребтами, а на дне океана обнаружены глубоководные впадины. Высочайшая точка на Земле — гора Джомолунгма в Гималаях — достигает высоты м. Самая глубокая впадина Мирового океа- Космический снимок поверхности Земли ЭЛЛИПСОИД КРАСОВСКОГО В России за истинный размер планеты в настоящее время принимают эллипсоид bbФ.Н. Красовского и его учеников — фигуру, полученную вращением эллипса вокруг его малой оси. Основные параметры эллипсоида подтверждаются данными, полученными с орбитальных станций. Согласно им экваториальный радиус равен 6378,245 км, полярный радиус — 6356,863 км, объём Земли составляет 1,083•10 12 км, а масса — 6•10 27 г. Ускорение силы тяжести на полюсе см/с 2 , на экваторе — 978 см с 2 В практических расчетах Землю принимают за шар со средним радиусом R = 6371,11 км. Нулевой отметкой считается Кронштадтский футшток Балтийского моря. Небольшой участок поверхности Земли практически можно считать горизонтальной плоскостью, а более крупный — частью сферы. на — 11 022 м — обнаружена в Марианском жлобе Тихого океана. Таким образом, наибольшая амплитуда рельефа земной поверхности составляет примерно 20 км. Определением размеров и формы Земли, измерениями наземной поверхности и их отображением на планах и картах занимается наука геодезия (от греч. geodaisia — землеразделение, где ge — Земля и daio — делю, разделяю. Данные о размерах игра- витационном поле Земли имеют большое значение для изучения космического пространства и запуска космических летательных аппаратов. Составленные геодезистами планы и карты необходимы для военных, строителей, геологов и многих других специалистов. Ф. Н. Красовский (1878-1948 гг.) Земля — это гигантский магнит, вокруг которого образуется магнитное поле. Магнитные полюса Земли не совпадают с истинными географическими полюсами — северными южным. Силовые линии, идущие от одного магнитного полюса к другому, называются магнитными меридианами Между магнитными географическим меридианом образуется некоторый угол (около 11,5°), называемый м а гни т н ы м склонением Поэтому намагниченная стрелка компаса точно показывает направление магнитных меридианов, а направление на северный географический полюс — лишь приблизительно. Свободно подвешенная магнитная стрелка располагается горизонтально только на линии магнитного экватора, который не совпадает с географическим. Если двигаться к северу от магнитного экватора, то северный конец стрелки будет постепенно опускаться. Угол, образованный магнитной стрелкой и горизонтальной плоскостью, называют м а гни т н ы м наклонением На Северном магнитном полюсе (77° с.ш. изд) свободноподвешенная магнитная стрелка установится вертикально северным концом вниз, а на Южном магнитном полюсе (65° ю.ш. и 139° в.д.) её южный конец опустится вниз. Таким образом, магнитная стрелка показывает направление силовых линий магнитного поля надземной поверхностью. Считается, что постоянное магнитное поле наша планета генерирует сама. Оно образуется из-за сложной системы электрических токов, возникающих при вращении Земли и перемещении жидкого вещества в её внешнем ядре. Положение магнитных полюсов и распределение магнитного поля поземной поверхности со временем меняются. Магнитное поле Земли простирается до высоты Полярное сияние над Землей (снимок из космоса около 100 тыс. км. Оно отклоняет или захватывает частицы солнечного ветра, губительные для всех живых организмов. Эти заряженные частицы образуют радиационный пояс Земли, а вся область околоземного пространства, в которой они находятся, называют магнитосферой. Солнце посылает к Земле огромный поток энергии, состоящий из электромагнитного излучения (видимого света, инфракрасного и радиоизлучения); ультрафиолетового и рентгеновского излучений; солнечных космических лучей, возникающих только вовремя очень сильных вспышек и солнечного ветра — постоянного потока плазмы, образованного главным образом протонами (ионы водорода). Электромагнитное излучение Солнца приходит к Земле через 8 мина потоки частиц, приносящие основную часть возмущения от Солнца, двигаются со скоростью около 1000 км/с и задерживаются на двое-трое суток. Основной причиной возмущений солнечного ветра, существенно влияющих наземные процессы, являются грандиозные выбросы вещества из короны Солнца. При движении к Земле они превращаются в магнитные облака и приводят к сильным, иногда экстремальным возмущениям на Земле. Особенно сильные возмущения магнитного поля Земли — магнитные бури — нарушают радиосвязь, вызывают интенсивные полярные сияния. МАГНИТНЫЕ АНОМАЛИИ В некоторых районах планеты наблюдаются отклонения магнитного склонения и магнитного наклонения от средних значений для данной территории. Например, в Курской области в районе месторождения железной руды напряжение магнитного поля враз выше, чем среднее для этого района. Месторождение таки называется Курская магнитная аномалия. Иногда подобные отклонения наблюдаются на обширных площадях. Восточно-Сибирская магнитная аномалия характеризуется западным магнитным склонением, а не восточным Перемещаясь в космическом пространстве, Земля совершает четыре вида движения. Она вращается вместе с Солнечной системой вокруг центра Галактики. Один такой оборот, называемый галактическим годом, наша планета вместе с Солнечной системой совершает за 280 млн лет. Влияние этого движения на процессы, происходящие на Земле, пока не изучено. Земля вращается вокруг Солнца со скоростью приблизительно 30 км/с по орбите, имеющей форму эллипса, на среднем расстоянии от светила 150 млн км. Если представить невероятное, что Солнце вдруг перестанет притягивать Землю, то наша планета умчится в космос со скоростью 30 км/с. Один оборот вокруг Солнца планета совершает за, 24 суток. Это время называется звёздным го- дом. Земная ось постоянно наклонена к плоскости орбиты, по которой происходит движение планеты, под углом 66°33'22". Ось не меняет своего положения при движении Земли, поэтому в течение года разные участки земной поверхности получают неодинаковое количество света и тепла. Наклон земной оси и обращение Земли вокруг Солнца являются причиной смены времён года. Земля вращается вокруг своей оси, совершая полный оборот за 23 часа 56 минут и 4,1 секунды — звёз- дные сутки. Благодаря этому движению на планете происходит смена дня и ночи. Вместе со своим естественным спутником Луной, масса которой соизмерима с массой нашей планеты, Земля вращается вокруг общего с Луной центра масс, совершая один оборот за 27 суток и часов. Земля и Луна считаются двойной планетой. В Солнечной системе только Плутон имеет спутник — Харон, масса которого соизмерима с массой этой планеты. У большинства планет Солнечной системы по нескольку спутников, и их массы намного меньше масс самих планет. СМЕНА ВРЕМЁН ГОДА С июня по август Земля находится в таком положении относительно Солнца, что Северное полушарие освещается больше и получает большее количество тепла. В это время земная ось наклонена северным концом к Солнцу ив Северном полушарии лето. 22 июня вдень летнего солнцестояния — Солнце стоит в зените над Северным тропиком. В Южном полушарии с июня по август — зима, потому что южный конец земной оси отклонён от Солнца. Южное полушарие как будто отвернулось от светила и поэтому получает меньше тепла и света. За Южным полярным кругом в это время стоит полярная ночь. Земля постоянно движется по своей орбите вокруг Солнца. 23 сентября, вдень осеннего равноденствия, Солнце стоит в зените над экватором, в Северном полушарии в это время осень, а в Южном — весна. Оба полушария освещены равномерно, и к ним поступает одинаковое количество тепла. К декабрю Земля оказывается с другой стороны от Солнца — на противоположной стороне своей орбиты. Теперь полушария словно меняются местами южный конец земной оси обращен к Солнцу ив Южном полушарии лето. 22 декабря, вдень зимнего солнцестояния, Солнце стоит в зените над Южным тропиком. В день весеннего равноденствия — марта Солнце снова стоит в зените над экватором, день равен ночи и полушария равномерно освещаются и нагреваются. Затем дни в Северном полушарии начинают удлиняться, а в Южном становиться короче. Наблюдаемый объект — здание Московского государственного университета в разные времена года. Лето в Северном полушарии июня, вдень летнего солнцестояния, в Северном полушарии самый минный день и самая короткая ночь. Солнце стоит в зените над Северным тропиком ПОЧЕМУ БЫВАЕТ ВИСОКОСНЫЙ ГОД? Земля делает один оборот вокруг Солнца за суток и 6 часов. Считают, что в обычном году 365 суток, а лишние 6 часов каждый год складывают. Так через четыре года накапливается часа — сутки, которые прибавляют к текущему году. Он содержит 366 суток и называется високосным марта, вдень весеннего равноденствия, день равен ночи на всей планете и Солнце стоит в зените над экватором Весна в Северном полушарии Осень в Северном полушарии декабря, вдень зимнего солнцестояния, в Северном полушарии самый короткий день и самая длинная ночь. Солнце стоит в зените над Южным тропиком Зима в Северном полушарии сентября, вдень осеннего равноденствия, Солнце стоит в зените над экватором и повсюду на Земле день равен ночи Для жителей Земли постоянная смена дня и ночи — привычное явление. Вся жизнь на планете подчинена ритмичному чередованию тёмного и светлого времени суток. Однако так происходит далеко не на всех планетах. Например, на Венере, которая вращается вокруг своей оси очень медленно, год длится меньше двух венерианских суток. Юпитер обращается вокруг своей оси примерно за пять земных часов, а Сатурн — заде- сять. Земля совершает полный оборот вокруг своей оси за 23 часа 56 минут 4,1 секунды, день за это время сменяется ночью — проходят звёздные сутки. Под звёздными сутками понимают время полного оборота нашей планеты вокруг оси относительно звёзд, считая их бесконечно далёкими. Чередование дня и ночи создаёт благоприятные условия для всего живого на Земле. Как известно, Земля имеет форму шара, и ось её вращения постоянно наклонена к плоскости орбиты под углом 66°33'22". Из-за этого солнечные лучи освещают разные участки земной поверхности неодинаково, поэтому и продолжительность дня и ночи везде разная. Она зависит от географической широты и времени года. Только два раза в год — в дни весеннего и осеннего равноденствия ( 20—21 марта и 23 сентября) продолжительность дня и ночи одинакова на всех широтах Земли и равна 12 часам. Солнце в это время стоит в зените над экватором, а терминатор линия, разделяющая свети тень на поверхности планеты, проходит через полюса, совпадая с направлением меридианов. На экватор солнечные лучи падают в эти дни под углом, а Северное и Южное полушария нагреваются равномерно. В дни летнего и зимнего солнцестояния (июня и 22 декабря) на планете бывает самая длинная ночь и самый короткий день. Например июня Солнце стоит в зените над Северным тропиком (23°07' с.ш.). В Северном полушарии в этот день на всех широтах день длиннее ночи. К северу от Северного полярного круга (66°33' с.ш.) устанавливается полярный день — Солнце сутками не заходит за горизонт. На полярном круге полярный день продолжается сутки, а на полюсах — до полугода. Южное полушарие июня менее освещено, чем Северное. Здесь на всех широтах день короче ночи, а в южной полярной области устанавливается полярная ночь. Земля движется вокруг Солнца, но наклон оси вращения планеты остаётся постоянным. Постепенно высота Солнца над горизонтом в Северном полушарии уменьшается, дни становятся короче, а ночи длиннее. Наконец наступает 23 сентября день осеннего равноденствия, когда продолжительность дня и ночи равна на всех широтах. С этого момента Солнце начинает больше освещать Южное полушарие декабря, вдень зимнего солнцестояния, полушария словно меняются местами. В этот день в Южном полушарии на всех широтах день длиннее ночи, аза Южным полярным кругом стоит полярный день. В тоже время в северных приполярных областях царит полярная ночь. Южнее и севернее полярных кругов в обоих полушариях наступают белые ночи. В это время вечерние сумерки переходят в утренние, и темнота не наступает. Заполярным кругом белые ночи предшествуют полярному дню. На разных широтах белые ночи отличаются по продолжительности например, в Санкт-Петербурге они длятся с 11 июня по 2 июля, а в Архангельске — с 13 мая по 30 июля. Терминатор — линия, разделяющая свети тень на поверхности планеты На фотографии Земли, сделанной из космоса, хорошо видна линия терминатора ЕСЛИ БЫ... Спутник нашей планеты Луна вращается вокруг своей оси с такой скоростью, что при движении вокруг Земли она постоянно повёрну- так ней одной стороной. Если бы Земля двигалась вокруг Солнца подобно Луне и была постоянно повёрнута к нему одной стороной, природные условия на планете изменились бы колоссально. Одно полушарие Земли освещалось бы круглый года другое постоянно находилось бы в тени. Освещённое полушарие раскалилось бы до температуры более С, а значит, все реки, моря и океаны испарились бы. На тёмной стороне планеты температура была бы ниже -100 С, здесь вся вода превратилась бы в лёд. На границе света и тени из-за больших перепадов температур бушевали бы ураганы, происходили землетрясения и извержения вулканов. Карта часовых поясов Большая часть поверхности нашей планеты покрыта водой. Наблюдателям из космоса Земляне закрытая облаками, видится голубой. Её правильнее было бы назвать не планета Земля, а планета Океан. Мировой океан разделяют на Тихий океан, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый. Средняя глубина океанов 3711 м, а наибольшая — 11 022 м в Марианском желобе Тихого океана. Над океанами поднимаются крупные массивы суши — материки. Их шесть — Евразия, Африка, Северная КАРТА ПОЛУШАРИЙ Америка, Южная Америка, Антарктида и Австралия. Материки в среднем возвышаются нам над уровнем моря. Самая высокая точка на Земле находится в Азии — это гора Джомолунгма, или Эверест, в Гималаях — 8848 м. Две трети поверхности планеты занимают равнины и низкогорья, а треть — средние и высокие горы. Небольшие районы суши внутри континентов лежат ниже уровня моря. На побережье Мёртвого моря в Азии находится самая низкая отметка — 395 м. Если сравнить Северное и Южное полушария, легко заметить, что Северное меньше покрыто водой (суммарно на 61%). Здесь расположены крупные материки — Евразия и Северная Америка, значительная часть Африки и часть Южной Америки. В Южном полушарии вода занимает всей территории В Южном полушарии находятся два сравнительно небольших материка — Антарктида и Австралия, части материков Южная Америка и Африка. Кроме материков над поверхностью океана возвышаются острова — небольшие участки суши, со всех сторон окружённые водой. Самые крупные из них — Гренландия, Новая Гвинея, Калимантан, Мадагаскар. Исторически сложилось так, что европейцы, открывая и изучая новые земли, давали им названия. Европа была для них Старым Светом, отдельной частью света они считали Азию. После открытия Америки европейцы назвали Новым Светом оба материка — и Северную и Южную Америку. Остальные части света — Африка, Антарктида и Австралия совпадают с материками Жизнь на нашей планете зародилась благодаря сочетанию многих факторов. Земля находится на благоприятном расстоянии от Солнца — не слишком сильно нагревается днём и не переохлаждается в ночное время. Земля имеет твёрдую поверхность, и на ней существует вода в жидком состоянии. Воздушная оболочка, окружающая Землю, предохраняете от жёсткого космического излучения и бомбардировки метеоритами. Наша планета обладает уникальными особенностями её поверхность опоясывают, взаимодействуя между собой, несколько оболочек твёрдая, воздушная и водная. Воздушная оболочка — атмосфера простирается над Землёй до высоты 2-3 тыс. км, но большая часть её массы сосредоточена у поверхности планеты. Атмосфера удерживается силой притяжения Земли, поэтому с высотой её плотность уменьшается. Атмосфера содержит кислород, необходимый для дыхания живых организмов. В атмосфере находится слой озона, так называемый защитный экран, который поглощает частьультрафиолетовой радиации Солнца и защищает Землю от избыточных ультрафиолетовых лучей. Атмосфера (от греч. atmos — пар) — воздушная оболочка Земли Далеко не у всех планет Солнечной системы есть твёрдая оболочка например, поверхности планет-гигантов — Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна состоят из газов, находящихся в жидком или твёрдом состоянии из-за высокого давления и низких температур. Твёрдая оболочка Земли, или литосфера, — это огромные массы горных пород на суше и на дне океана. Под океанами и материками она имеет разную толщину — от 70 до км. Литосфера разделена на крупные блоки — литосферные плиты. Водная оболочка нашей планеты — гидросфера включает в себя всю воду планеты в твёрдом, жидком и газообразном состоянии. Гидросфера — это моря и океаны, реки и озёра, подземные воды, болота, ледники, водяной пар в воздухе и вода в живых организмах. Водная оболочка перераспределяет тепло, поступающее от Солнца. Медленно нагреваясь, водные толщи Мирового океана накапливают тепло, а потом передают его атмосфере, что смягчает климат на материках в холодные периоды. Вовлечённая в мировой круговорот, вода постоянно перемещается испаряясь с поверхностей морей, океанов, озёр или рек, она облаками переносится на сушу и выпадает в виде дождя или снега. Оболочка Земли, в которой существует жизнь во всех её проявлениях, называется биосфера. Она включает самую верхнюю часть литосферы, гидросферу и приземную Гидросфера (от греч. hydor — вода) — водная оболочка планеты Биосфера (от греч. bios — жизнь) — оболочка Земли, где существует жизнь во всех её проявлениях часть атмосферы. Нижняя граница биосферы располагается в земной коре материков на глубине км, а в воздушной оболочке сфера жизни простирается до озонового слоя. Все оболочки Земли влияют друг на друга. Основным объектом изучения географии является |