|
|
Задачи по географии. Визначення площ ділянок на планах місцевості й топографічних картах
Ізотермічний горизонт, геотермічний градієнт, геотермічний ступінь
|
15.01.2011, 11:22
|
ТЕОРІЯ
На теплові процеси літосфери впливає тепло, що надходить від Сонця, але тільки до глибини 20-30 м, а більшою мірою - процеси радіоактивного розпаду, що відбуваються в надрах Землі. Добові коливання температури повітря відчутні до глибини 1-2 м, а річні - значно глибше. Так, у помірних широтах і в районах з континентальним кліматом вони сягають глибини 20-30 м, де залягає шар постійної температури - ізотермічний горизонт.
Отже, ізотермічний горизонт — це шар постійної температури земної кори, яка не залежить від пори року і часу доби. Температура ізотермічного горизонту в середньому дорівнює середньорічній температурі даної місцевості.
Нижче ізотермічного горизонту температура поступово підвищується.
Геотермічний градієнт - це величина, на яку зростає температура земної кори з опусканням на кожні 100 м. У середньому геотермічний градієнт земної кори становить З °С на кожні 100 м глибини.
Геотермічний ступінь - це величина, яка вказує, на яку кількість метрів потрібно опуститися, щоб температура зросла на 1°С. У середньому геотермічний ступінь становить 33 м/°С.
З глибини приблизно 20 км зростання температури сповільнюється, і всередині Землі вона досягає 4000-5000°С.
|
Задача 1
Якою приблизно буде температура на дні шахти глибиною 845м, якщо середньорічна температура у цій місцевості 8,4°С, геотермічний градієнт - 30°С на кожен кілометр, а ізотермічний горизонт міститься на глибині 20 м?
Розв'язання: 1) Оскільки ізотермічний горизонт міститься на глибині 20 м, то збільшення температури відбуватиметься на протяз 825 м:
845 м - 20 м = 825 м;
2) Визначаємо, на скільки зміниться температура, якщо опуститися на глибину 825м:
825м : 1000м х 30°С = 24,75°С;
3) Визначаємо температуру на дні шахти, знаючи, що середньорічна температура (температура ізотермічного горизонту) становить 8,4°С: 8,4°С + 24,75°С = 33,15°С.
Відповідь: температура на дні шахти глибиною 845 м буде становити приблизно 33°С.
|
Задача 2
В Італії на Флегрейських полях (область Тоскана) геотермічний ступінь гірських порід 0,7 м/°С. Середня річна температура 14°С. Визначте, на якій глибині температура становитиме 100°С, якщо ізотермічний горизонт міститься на глибині 10 м.
Розв'язання: Дано:
Гт. ст. (геотермічний ступінь) - 0,7м/°С; а середній -ЗЗм/°С;
Середня річна температура - 14°С;
Із.г. (ізотермічний горизонт) -10 м.
Визначити: глибину, де температура становитиме 100°С.
1) 100°С- 14°С = 86°С;
2) 0,7 м/°С х 86°С = 60,2 м;
3)60,2м+ 10 м = 70,2 м.
Відповідь: температура 100°С буде приблизно на глибині 70 м.
|
Задача 3
Один з найбільших геотермічних ступенів виявлено в районі штату Алабама (США). Визначте його величину, якщо відомо, що вода тут може закипіти на глибині 11584,2 м, ізотермічний горизонт міститься на глибині приблизно 9 м, а середньорічна температура 16°С.
Розв 'язання:
Дано:
Температура 100°С - 11584,2 м; Ізотермічний горизонт -9 м;
Середня річна температура - 16°С; Геотермічний ступінь (м/°С) - ?
1) 11584,2 м-9м = 11575,2 м;
2) 100°С- 16°С = 84°С;
3) 11575,2 м : 84°С = 137,8 м/°С.
Відповідь: геотермічний ступінь становить 137,8 м/°С.
|
|
Рамка топографічної карти
|
14.01.2011, 11:40
|
Задача 1
Кожен аркуш топографічної карти обмежований лініями, що утворюють рамку топографічної карти. Це зовіїішня, внутрішня та мінутна рамки. Внутрішня решка - це трапеція, яка утворена тонкими суцільними лініями. Бічні лінії цієї трапеції - меридіани, а верхня і нижня основи - паралелі. Внутрішня рамка обмежовує зображення місцевості на карті. Паралельно до внутрішньої рамки проводиться зовнішня рамка, яку ще називають оформительська. Це одна широка лінія, яка надає карті закінченого вигляду і ніби відокремлює її поле від позарамкового оформлення. Між внутрішньою і зовнішньою рамками розташована мінутна рамка, що утворена двома паралельними лініями (двома бічними вертикальними і двома нижньою і верхньою горизонтальними, які поділені відповідно на мінути широти і довготи). Мінути широти і довготи почергово позначаються двома паралельними лініями і однією жирною лінією. У свою чергу кожна мінута (Г) широти і довготи поділена точками на шість однакових частин, по 10" (секунд) у кожній. Ці точки утворюють так звану додаткову секундну рамку, яка дозволяє з великою точністю визначати географічні координати різноманітних об'єктів на топографічних картах. Для того щоб визначити географічні координати будь-якої точки, треба провести через неї дві лінії, що є перпендикулярами до сторін рамки карти і прочитати на ній значення широти й довготи з точністю до секунд. Якщо значення паралелей наростають із півдня на північ, то це вказує на те, що широта північна (пн. ш.), а якщо навпаки, значення паралелей наростають із півночі на південь - південна (пд. ш.). Що стосується визначення довготи, то судять за меридіанами. Якщо їх значення наростає із заходу на схід, то це значить, що довгота східна (сх. д.), а якщо із сходу на захід - західна (зх. д.).
|
|
Визначення прямокутних координат точок за топографічною картою
|
14.01.2011, 11:35
|
Задача 1
Визначте на якій відстані від екватора розташований об'єкт, якщо його прямокутні координати такі: Х= 6756560; Y = 4555450.
|
Задача 2
Відомо прямокутні координати точок А і В: А (X- 5585150; Y. - 4757325); В (X = 3585300; Y = 4957325). Яка з цих двох точок знаходиться ближче до екватора і на скільки?
|
Задача 3
На топографічній карті масштабу 1 : 10 000 у квадраті 66-15 позначені колодязь і пам'ятник, які мають такі плоскі прямокутні координати: колодязь - X = 6066800; Y = 4315600, пам'ятник - X = 6066400; Y = 4315300. Накресліть квадрат 66 - 15 та визначте відстань на місцевості між зазначеними об'єктами.
|
Задача 4
Визначте масштаб топографічної карти, на якій відстань між точками А і В, які мають такі плоскі координати: А (X = 6066325; Y = 4311500);В (X = 6065825; Y = 4311500), становить 2 см (Відповідь: 1 : 25 000)
|
|
Взаємозв'язок між прямокутними і географічними координатами
|
14.01.2011, 11:34
|
ТЕОРІЯ
Як зазначалося раніше, координатні осі і початок координат кожної зони мають цілком визначене географічне положення на земній поверхні, що забезпечує взаємозв'язок прямокутних координат окремих зон між собою і з системою географічних координат на земному еліпсоїді. Цей взаємозв'язок дозволяє при необхідності визначати прямокутні координати точок за відомими географічними координатами і навпаки.
Наприклад, потрібно визначити прямокутні координати точки за відомими географічними координатами. Припустимо, що пункт має такі географічні координати: 50" пн. ш. і 23" сх. д.
Координату X , тобто відстань від екватора до заданої точки, визначаємо, помноживши значення широти, що виражене в градусах, на довжину дуги 1° меридіана (довжина дуги 1" меридіана приблизно дорівнює 111,1 км, а географічна широта точки - 50° пн. ш.). Звідси, X - 50° пн. ш. х 111,1 км = 5555 км.
Для визначення координати Y потрібно знати, в якій зоні розташований пункт. Оскільки відлік зон ведеться від Гринвіцького меридіана із заходу на схід, то номер зони можна визначити шляхом підбору: перша зона - від 0° до 6°; друга зона -від 6° до 12°; третя - від 12° до 18°; четверта - від 18° до 24° і т. д. Отже, наш пункт знаходиться в четвертій зоні, тому що його довгота становить 23° сх. д. Є й інший спосіб, за допомогою якого мслкна визначити номер зони. Для цього потрібно довготу пункту 23° поділити на протяжність зони у дугових одиницях, тобто на 6°, а отриманий результат (3,8) заокруглити до більшого цілого числа - 4: 23° : 6° = 3,8
Тобто, номер геодезичної зони визначається за формулою: N= λ : 6°, де N - номер зони; λ - географічна довгота; 6° -протяжність зони у дугових одиницях.
Далі визначаємо довготу осьового меридіана зони, пам'ятаючи, що об'єкт розташований у четвертій зоні між 18° сх. д. і 24° сх. д. Це можна зробити різними способами.
Перший спосіб: так як осьовий меридіан ділить шестиградусну зону на дві рівні частини (західну і східну), то 6° : 2 = 3°. Потім до 18° сх. д. додаємо 3°, або ж від 24° сх. д. віднімаємо 3° і таким чином визначаємо, що осьовий меридіан зони матиме довготу 210 сх. д.
Другий спосіб - це визначення осьового меридіана зони за формулою:
λо = N х 6° - 3° = 4 х 6° - 3° = 21°, де
λо - довгота осьового меридіана зони; N - номер зони.
Отже, осьовий меридіан 4-ої зони λо = 21 ° сх. д.
Знаючи довготу осьового меридіана зони та географічну довготу пункту, визначаємо відстань у градусах від об'єкта до осьового меридіана зони:
23° сх. д. - 21° сх. д. = 2°.
Звідси робимо висновок, що пункт розташований у 4-й зоні, віддалений від екватора на 50°, а відносно осьового меридіана він розташований східніше на 2°.
Для того щоб визначити координату Y, ми повинні знати, чому дорівнює довжина дуги 1° на 50-ій паралелі. Це можна зробити за допомогою шкільних атласів для 6, 7 та 8 класів, де на фізич#и* картах біля паралелей зазначається довжина дуги 1° на тій чи ініИ'й паралелі, або за допомогою спеціальних таблиць. Наприклад, визначити чому дорівнює довжина дуги 1° на паралелі 50°, потрібно довжину дуги 1° екватора, яка становить 111,3 КМ, помножити на косинус 50° (косинус будь-якої паралелі можна визначити за чотиризначними математичними таблицями В.М. Брадіса або за допомогою калькуляторів, де є ця функція). Ця величина становить 71,7 км.
Умовно осьовий меридіан будь-якої зони позначають числом 500 км, і якщо точка розташована на схід від осьового меридіана зони, то її значення будуть більшими за 500: 500 км + (71,7 км х 2) = 643,4 км.
Отже, координата Y = 643,4 км. А щоб знати, в якій розташований об'єкт, потрібно попереду координати Y написати число, яке показує номер зони, тобто 4: Y = 4643,4
Прямокугні координати точки записуємо у вигляді семизначних чисел, тобто у метрах. Звідси, X = 5555000; Y Іо-І 1400
Далі розглянемо приклад переходу від прямокутних координат до географічних координат. Якщо висока точність при переході від прямокутних координат до географічних не потрібна, то користуються такими формулами:
φ = X : 111,1 (для визначення географічної широти);
λ = N х 6° - 3° + (Y - 500) : (111,1 х Cos φ) (для визначення географічної довготи);
де φ - географічна широта точки;
λ - географічна довгота точки;
N - номер зони;
X - абсциса точки (км);
Y - ордината точки (км);
111,1 - довжина дуги 1° меридіана (км).
Наприклад, визначити географічні координати об'єкта, що розташований на території України, якщо його прямокутні координати становлять: X = 5533000; Y = 6655000.
Розв'язання: φ = Х: 111,1 = 5533000: 111,1 = 50°;
λ = N х 6°-3° + (Y-500):(111.1 х cos φ) = 6 х 6°-3° + (655-500) : (111,1 х 0,6428) = 33 + 2 = 35°.
Отже, об'єкт має такі географічні координати: 50° пн. ш., 35° сх.д.
|
Задача 1
Визначте відстань від заданої точки до Північного полюса, якщо її прямокутні координати становлять: X = 5555000; Y = 4375800.
|
Задача 2
Населений пункт має географічні координати 50° пн. ш. і 22° сх. д. Провівши відповідні розрахунки, визначте його прямокутні координати. (Довжина дуги 1° на 50-й паралелі становить 71,7 км).
|
Задача 3
Визначте прямокутні координати точки, якщо її географічні координати 60° пн. ш. і 30° сх. д.
|
|
Задача 1
За місцевим часом у Миколаєві 12 год 06 хв. Котра година в даний момент за місцевим часом у Києві?
Розв'язання: Визначаємо географічну довготу міст: Миколаїв - 32° сх. д.; Київ - 30° 30' сх. д.;
1) визначаємо різницю довготи:
32° сх. д.-30° 30'сх. д. = 1° 30';
2) визначаємо різницю в часі: 1° 30' х 4 хв = 6 хв;
3) визначаємо місцевий час у Києві. Київ розташований на захід від Миколаєва, тому час буде меншим: 12год 6хв-6хв = 12 год.
Відповідь: місцевий час у Києві - 12 год.
|
Задача 2
За місцевим часом у Києві 6 год. Котра година у даний момент за місцевим часом у пункті, який розташований поблизу села Червона Зірка (крайня східна точка України) і має географічну довготу 40° 15' сх. д.
Розв 'язання: 1) Київ - 30° 30' сх. д.; Червона Зірка - 40° 15 'сх. д.;
2) 40° 15'сх. д. - 30° 30' сх. д. = 9° 45';
3) 9° 45' х 4хв = 39хв;
4) 6 год + 39 хв = 6 год 39 хв.
Відповідь: у пункті, що знаходиться поблизу крайньої східної точки України, місцевий час становить 6 год 39 хв.
|
Задача 3
За місцевим часом у точці, що знаходиться поблизу села Червона Зірка (40° 15'сх. д.), 9 год. Котра година в даний момент за місцевим часом поблизу крайньої західної точки України (22°сх.д.)?
Розв'язання: 1) 40° 15'сх. д. - 22° сх. д. = 18° 15';
2) 18° 15'х 4хв = 73 хв= 1 год 13 хв;
3) 9 год - 1 год 13 хв = 7 год 47 хв.
Відповідь: місцевий час поблизу крайньої західної точки України становить 7 год 47 хв.
|
Задача 4
Визначте час і дату:
а) в Якутську; б) в Лондоні; в) в Нью-Йорку, якщо місцевий час у м. Біла Церква (30° сх. д.) 1 год 30 хв, а дата - 12 березня.
Розв'язання:
а) 1) Якутськ - 129° сх. д.;
2) 129° сх. д. -30°сх.д. = 99°;
3) 99° х 4 хв = 396 хв = 6 год 36 хв (різниця в часі між містами Біла Церква і Якутськ);
4) Якутськ знаходиться східніше від Білої Церкви, тому отриману різницю в часі потрібно додати до відомого часу:
1 год 30 хв + 6 год 36 хв = 8 год 06 хв. 12 березня.
б) 1) Лондон-0° д.;
2) 30° сх. д.-0°д. = 30°;
3) 30° х 4хв= 120хв = 2год;
4) Лондон розташований на захід від Білої Церкви, тому потрібно час відняти:
1 год 30 хв - 2 год = 23 год 30 хв, 11 березня
в) 1) Нью-Йорк-74° зх. д.;
2) оскільки об'єкти знаходяться в різних півкулях - східній і західній - то їх географічну довготу потрібно додавати:
30° сх. д.+ 74° зх. д. = 104°;
3) 104° х4хв = 416хв = 6год56хв;
4) 1 год 30 хв - 6 год 56 хв = 18 год 34 хв, 11 березня
Відповідь: місцевий час у м. Якутську 8 год 06 хв, дата - 12 березня; у Лондоні - 23 год 30 хв, 11 березня; у Нью-Йорку-18 год 34 хв, 11 березня.
| |
|
|
Скачать 152.89 Kb.