Вращение Земли вокруг своей оси
[править] 1.Смена дня и ночи в результате вращения Земли вокруг своей оси.
Являясь телом вселенной,Земля вращается вокруг своей оси.Кроме того,она движется вокруг Солнца по своей орбите.Вместе с Солнечной системой Земля вращается вокруг ядра Галактике и вместе с Галактикой участвует в движение мирового пространства.В развитии различных явлений на Земле главное значение имеют вращения Земли вокруг своей оси и движение по орбите вокруг Солнца.Если можно было бы посмотреть сверху на земной шар со стороны Северного полюса, то было бы видно, как Земля вращается вокруг своей оси с запада на восток против часовой стрелки.Смена дня и ночи происходит именно благодаря этому явлению.Возьмите глобус и медленно вращайте его в названном направлении.Подумайте, почему Солнце восходит на востоке, а заходит на западе.
[править] 2.Значение вращения Земли вокруг своей оси для жизни на этой планете.
Полный оборот вокруг своей оси Земли совершает за 24 часа,или за одни сутки.Вращение Земли с такой скоростью благоприятные условия для природы планеты.
Представим себе, что Земля вращается медленнее, чем обычно, время ее вращения вокруг своей оси равно времени вращение вокруг Солнца.В Солнечной системе есть такие медленно вращающиеся планеты.Например,Меркурий успевает обойти вокруг Солнца почти 2 раза, а вокруг своей оси всего 1 раз,Венера в «год Венеры»совершает вокруг своей оси только 2 оборота.Время вращения Луны-природного спутника Земли-вокруг своей оси равно времени вращение ее вокруг Земли.Поэтому к нам обращена все время только одна сторона Луны, обратную сторону мы не видим.
Если бы сутки на Земле равнялись одному году, то к солнцу была бы обращена только одна сторона , а на другую сторону солнечные лучи вообще бы не попадали.При таких условиях расчет суток тоже бы нарушился.Тогда мы не знали бы,что такое ночь,день,время года.На такой стороне Земли,где солнце не заходит, стояла бы дикая жара +100°С и вся вода бы испарилась.На другой стороне Земли где Солнце не поднималась бы над горизонтом, свирепствовали сильные морозы и вся вода покрылась толстым слоем льда.Непригодность для жизни такой планеты очевидна.Может, в переходных зонах между днем и ночью были бы условия для жизни?Нет, это не так.В этих зонах из-за резких перепадов температуры и давления происходили бы штормы,ураганы,наводнения и другие разрушительные явления.В результате вращения Земли вокруг своей оси один раз в сутки происходят не только смена дня и ночи, но и равномерно распределяется тепло и влага на всей земной поверхности.В этом же заключается и причина благоприятных условий для жизни на Земле.Следствия движения Земли вокруг своей оси:
- 1. 1. При вращении Земли возникает центробежная сила, которая играет важную роль в формировании фигуры планеты и тем самым уменьшает силу притяжения.
- 2. 2. Происходит смена дня и ночи.
- 3. 3. Появляется отклонение тел от направления их движения, этот процесс был назван сила Кориолиса (в честь французского ученого, открывшего это явление в 1835 году). Все тела по инерции стремятся сохранить направление своего движения. Если движение происходит относительно перемещающейся поверхности происходит отклонение этого тела слегка в сторону. Все тела, движущиеся в северном полушарии отклоняются вправо, в южном полушарии – влево. Данная сила проявляется во многих процессах: она изменяет движение воздушных масс, морских течений. По этой причине происходит подмыв правых берегов в северном полушарии и левых берегов в южном полушарии.
- 4. 4. С осевым движением связаны явления суточной ритмичности и биоритмы. Суточный ритм связан со световыми и температурными условиями. Биоритмы – это важный процесс в развитии и существовании жизни. Без них невозможны фотосинтез, жизнедеятельность дневных и ночных животных и растений и, конечно же, жизнь самого человека (люди совы, люди жаворонки).
15 Движение вокруг своей оси. Земля вращается с запада на восток, против часовой стрелки, при этом угловая скорость вращения, т.е. угол на который поворачивается любая точка на поверхности Земли, одинакова и составляет 15 градусов. Линейная скорость зависит от широты местности: на экваторе она максимальна и составляет 464 м/с, на полюсах скорость падает до нуля. Полный оборот вокруг своей оси наша планета производит за 23 часа 56 мин 4 сек. (сутки). За земную ось принимают воображаемую прямую линию, проходящую через полюса, вокруг которой вращается Земля. Перпендикулярно оси расположен экватор – это большой круг, образованный пересечением Земли, перпендикулярный оси вращения на расстоянии, равном от обоих полюсов. Если мысленно пересечь рядом параллельных экватору плоскостей, на земной поверхности появятся линии называемые параллелями. Они имеют направление запад-восток. Длина параллелей от экватора к полюсам уменьшается, соответственно уменьшается и скорость вращения точек. Если пересечь Землю плоскостями, проходящими через ось вращения то на поверхности возникают линии, которые называются меридианами. Они имеют направление север-юг, линейная скорость вращения точек на меридианах различна и от экватора к полюсам уменьшается.
16 Географическая оболочка Земли – особая планетарная сфера, в которой соприкасаются и взаимодействуют литосфера, гидросфера, атмосфера и биосфера.
Понятие географической оболочки было введено в научный обиход А. А. Григорьевым в 1937 г. и с тех пор получило всеобщее признание. Хотя вопрос о границах географической оболочки до сих пор остаётся спорным, большинство исследователей вопроса её верхнюю границу проводят в стратосфере на высоте 20-25 км, т. е. несколько ниже слоя максимальной концентрации озона, либо по нижнему пределу мезопаузы, а нижнюю границу помещают в подкорковом слое, под границей Мохоровичича.
Географическая оболочка качественно отличается от прочих геосфер, поскольку: 1) формируется под воздействием как земных, так и космических процессов; 2) насыщена свободной энергией, поступающей из разнообразных источников; 3) вещество в ней присутствует во всех агрегатных состояниях; 4) её вещество отличается различными степенями агрегированности (от свободных элементарных частиц до биологических тел); 5) географическая оболочка – сфера обитания человеческого общества, активно её преобразующего.
Основные вещественные компоненты географической оболочки – это слагающие земную кору горные породы, водные и воздушные массы, почвенный покров, сообщества живых организмов. Энергетическими составляющими являются лучистая энергия Солнца, внутреннее тепло планеты, гравитационная энергия, космическое излучение.
Географической оболочке присущи следующие уникальные свойства: 1) наличие круговорота вещества и энергии; 2) целостность, обусловленная пронизывающим её непрерывным вещественным, энергетическим и информационным обменом; 3) цикличность и ритмичность происходящих в ней явлений и процессов; 4) непрерывность и метахронность развития географической оболочки под воздействием эндогенных и экзогенных сил и влияний; 5) наличие пространственной структуры, формируемой природными комплексами различного ранга.
17 Современная структура географической оболочки - результат очень длительной эволюции [3, 8, 11, 23]. В ее развитии принято выделять три основных этапа - добиогенный, биогенный и антропогенный (табл. 10.1).
Таблица 10.1. Этапы развития географической оболочки [28]
| Этап | Геологические рамки | Длительность, лет | Основные события |
| Добиогенный | Архейская и протерозойская эры 3700-570 млн лет назад | 3000 млн | Живые организмы принимали слабое участие в формировании географической оболочки |
| Биогенный | Фанерозойский зон (палеозойская, ме-эозойская и большая часть кайнозойской эры) 570 млн - 40 тыс. лет назад | Около 570 млн | Органическая жизнь -ведущий фактор в развитии географической оболочки. В конце периода появляется человек |
| Антропогенный | С конца кайнозойской эры до наших дней 40 тыс. лет назад -наши дни | 40 тыс. | Начало этапа совпадает с появлением современного человека (Homo sapiens). Человек начинает играть ведущую роль в развитии географической оболочки |
Добиогенный этап отличался слабым участием живого вещества в развитии географической оболочки. Этот самый длительный этап продолжался первые 3 млрд лет геологической истории Земли - весь архей и протерозой. Палеонтологические исследования последних лет подтвердили идеи, высказанные еще В.И. Вернадским и Л.С. Бергом, что лишенных жизни (как их называют, азойных) эпох, по-видимому, не было в течение всего геологического времени или этот отрезок времени крайне мал. Однако этот этап можно называть добиогенным, так как органическая жизнь в это время не играла тогда определяющей роли в развитии географической оболочки.
Биогенный этап развития географической оболочки по времени соответствует фанерозойскому зону, включающему палеозойскую, мезозойскую и почти всю кайнозойскую эры. Его длительность оценивается в 570 млн лет. Начиная с нижнего палеозоя органическая жизнь становится ведущим фактором в развитии географической оболочки. Слой живого вещества (так называемый биостром) получает глобальное распространение, с течением времени все более усложняются его структура и строение самих растений и животных. Жизнь, зародившаяся в море, охватила затем сушу, воздух, проникла в глубины океанов.
Антропогенный этап формирования географической оболочки назван так в связи с тем, что развитие природы на протяжении последних сот тысячелетий происходило в присутствии человека. Во второй половине четвертичного периода появились древнейшие люди - архантропы, в частности питекантроп (в Юго-Восточной Азии). Архантропы существовали на Земле длительное время (600-350 тыс. лет назад). Однако антропогенный период в развитии географической оболочки наступил не сразу вслед за появлением человека. Сначала воздействие человека на географическую оболочку было ничтожным. Собирательство и охота с помощью дубинок или почти необработанного камня по своему воздействию на природу мало отличали древнейшего человека от животных. Древнейший человек не знал огня, не имел постоянных жилищ, не пользовался одеждой. Поэтому он почти полностью находился во власти природы, а его эволюционное развитие определялось в основном биологическими закономерностями.
18 Литосфе́ра (от греч. λίθος — камень и σφαίρα — шар, сфера) — твёрдая оболочка Земли. Состоит из земной коры и верхней части мантии, до астеносферы, где скорости сейсмических волн понижаются, свидетельствуя об изменении пластичности пород. В строении литосферы выделяют подвижные области (складчатые пояса) и относительно стабильные платформы.
Блоки литосферы — литосферные плиты — двигаются по относительно пластичной астеносфере. Изучению и описанию этих движений посвящен раздел геологии о тектонике плит.
Литосфера под океанами и континентами значительно различается. Литосфера под континентами состоит из осадочного, гранитного и базальтового слоев общей мощностью до 80 км. Литосфера под океанами претерпела множество этапов частичного плавления в результате образования океанической коры, она сильно обеднена легкоплавкими редкими элементами, в основном состоит из дунитов и гарцбургитов, её толща составляет 5—10 км, а гранитный слой полностью отсутствует
Литосфера
Литосфера — внешняя твердая оболочка Земли, которая включает всю земную кору с частью верхней мантии Земли и состоит из осадочных, изверженных и метаморфических пород. Нижняя граница литосферы нечеткая и определяется резким уменьшением вязкости пород, изменением скорости распространение сейсмических волн и увеличением электропроводности пород. Толщина литосферы на континентах и под океанами различается и составляет в среднем соответственно 25— 200 и 5—100км.
Рассмотрим в общем виде геологическое строение Земли. Третья за отдаленностью от Солнца планета — Земля имеет радиус 6370 км, среднюю плотность— 5,5 г/см3 и состоит из трех оболочек — коры, мантии и ядра. Мантия и ядро делятся на внутренние и внешние части.
Земная кора - тонкая верхняя оболочка Земли, которая имеет толщину на континентах 40-80 км, под океанами — 5-10 км и составляет всего около 1 % массы Земли. Восемь элементов — кислород, кремний, водород, алюминий, железо, магний, кальций, натрий — образовывают 99,5 % земной коры. На континентах кора трехслойная: осадочные породы укрывают гранитные, а гранитные залегают на базальтовых. Под океанами кора «океанического», двухслойного типа; осадочные породы залегают просто на базальтах, гранитного пласта нет. Различают также переходный тип земной коры (островно-дуговые зоны на окраинах океанов и некоторые участки на материках, например Черное море). Наибольшую толщину земная кора имеет в горных районах (под Гималаями - свыше 75 км), среднюю — в районах платформ (под Западно-Сибирской низиной — 35-40, в границах Русской платформы — 30-35), а наименьшую— в центральных районах океанов (5-7 км). Преобладающая часть земной поверхности — это равнины континентов и океанического дна. Континенты окружены шельфом- мелководной полосой глубиной до 200 г и средней шириной близко 80 км, которая после резкого обрывчастого изгиба дна переходит в континентальный склон (уклон изменяется от 15-17 до 20-30°). Склоны постепенно выравниваются и переходят в абиссальные равнины (глубины 3,7-6,0 км). Наибольшие глубины (9-11 км) имеют океанические желоба, подавляющее большинство которых расположенная на северной и западной окраинах Тихого океана.
Понятие о гидросфере
Гидросфера- водная оболочка Земли. Она включает в себя всю химически не связанную воду, независимо от ее агрегатного состояния. Гидросфера состоит из Мирового океана и вод суши. Общий объем гидросферы около 1400 млн. км3, причем главная масса воды - 96,5% - вуды Мирового океана, соленые, непригодные для питья. На долю материковых вод приходится лишь 3,5%, из которых более 1,7% содержится в виде льда и только 1,71% в жидком состоянии (реки, озера, подземные воды). Остальной объем водной оболочки Земли, или гидросферы, находится в связанном состоянии в земной коре, в живых организмах и в атмосфере (примерно 0,29%).
Вода - хороший растворитель, могучее транспортирующее средство. Она перемещает огромные массы веществ. Вода - колыбель жизни, без нее невозможно существование и развитие растений, животных и человека, его хозяйственная деятельность. Гидросфера - аккумулятор солнечного тепла на Земле, громадная кладовая минеральных и пищевых ресурсов человека.
Гидросфера едина. Ее единство - в общности происхождения всех природных вод из мантии Земли, в единстве их развития, в пространственной непрерывности, во взаимосвязи всех природных вод в системе Мирового круговорота воды.
Мировой круговорот воды - это процесс непрерывного перемещения воды под воздействием солнечной энергии и силы тяжести, охватывающий гидросферу, атмосферу, литосферу и живые организмы. С земной поверхности под действием солнечного тепла вода испаряется, причем большая ее часть (около 86%) испаряется с поверхности Мирового океана. Попадая в атмосферу, водяные пары при охлаждении конденсируются, и под действием силы тяжести вода возвращается на земную поверхность в виде осадков. Значительное количество осадков выпадает снова в океан. Круговорот воды, в котором принимают участие только океан и атмосфера, называется малым, или океаническим, круговоротом воды. В мировом, или большом, круговороте воды участвует суша: испарение воды с поверхности океана и суши, перенос водяных паров с океана на сушу, конденсация паров, образование облаков и выпадение осадков на поверхность океана и суши. Далее - поверхностный и подземный сток вод суши в океан. Таким образом, круговорот воды, в котором кроме океана и атмосферы принимает участие и суша, называется мировым круговоротом воды.
В процессе мирового круговорота воды происходит постепенное ее обновление во всех частях гидросферы. Так, подземные воды обновляются за сотни тысяч и миллионы лет; полярные ледники за 8-15 тыс. лет; воды Мирового океана - за 2,5-3 тыс. лет; замкнутые, бессточные озера - за 200-300 лет, проточные - за несколько лет; реки - за 12-14 суток; водяной пар атмосферы - за 8 суток; вода в организме - за несколько часов. Мировой круговорот воды связывает все внешние оболочки Земли и организмы.
Вуды суши - это часть водной оболочки Земли. К ним относятся подземные воды, реки, озера, ледники и болота. Воды суши заключают всего 3,5% общих мировых запасов воды. Из них только 2,5% составляют пресные воды.
Атмосфера
Атмосфера — смесь различных газов, окружающих Землю. Эти газы обеспечивают жизнь всем живым организмам.
Атмосфера дает нам воздух и защищает от вредного воздействия солнечных лучей. Благодаря своей массе и земному притяжению она удерживается вокруг планеты. Кроме того, слой атмосферы (толщиной около 480 км) служит щитом от бомбардировки странствующими в космосе метеорами.
Что такое атмосфера?
Атмосфера состоит из смеси 10 различных газов, преимущественно азота (около 78%) и кислорода (21%). Оставшийся один процент приходится в основном на аргон плюс небольшие количества углекислого газа, гелия и неона. Данные газы являются инертными (они не вступают в химические реакции с другими веществами). Крошечную долю атмосферы составляют также двуокись серы, аммиак, угарный газ, озон (родственный кислороду газ) и водяные пары. И, наконец, в атмосфере содержатся загрязняющие вещества, такие как газообразные загрязнения, частицы дыма, соль, пыль и вулканический пепел.
АТМОСФЕРА,газовая оболочка, окружающая небесное тело. Ее характеристики зависят от размера, массы, температуры, скорости вращения и химического состава данного небесного тела, а также определяются историей его формирования начиная с момента зарождения. Атмосфера Земли образована смесью газов, называемой воздухом. Ее основные составляющие – азот и кислород в соотношении приблизительно 4:1.
На человека оказывает воздействие главным образом состояние нижних 15–25 км атмосферы, поскольку именно в этом нижнем слое сосредоточена основная масса воздуха. Наука, изучающая атмосферу, называется метеорологией, хотя предметом этой науки являются также погода и ее влияние на человека. Состояние верхних слоев атмосферы, расположенных на высотах от 60 до 300 и даже 1000 км от поверхности Земли, также изменяется. Здесь развиваются сильные ветры, штормы и проявляются такие удивительные электрические явления, как полярные сияния. Многие из перечисленных феноменов связаны с потоками солнечной радиации, космического излучения, а также магнитным полем Земли. Высокие слои атмосферы – это также и химическая лаборатория, поскольку там в условиях, близких к вакууму, некоторые атмосферные газы под влиянием мощного потока солнечной энергии вступают в химические реакции. Наука, изучающая эти взаимосвязанные явления и процессы, называется физикой высоких слоев атмосферы.
21 Биосфе́ра (от др.-греч. βιος — жизнь и σφαῖρα — сфера, шар) — оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «пленка жизни»; глобальная экосистема Земли.
Биосфера — оболочка Земли, заселённая живыми организмами и преобразованная ими. Биосфера сформировалась 500 млн. лет назад, когда на нашей планете стали зарождаться первые организмы. Она проникает во всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы, то есть населяет экосферу. Биосфера представляет собой совокупность всех живых организмов. В ней обитает более 3 000 000 видов растений, животных, грибов и бактерий. Человек тоже является частью биосферы, его деятельность превосходит многие природные процессы и, как сказал В. И. Вернадский: «Человек становится могучей геологической силой».
Термин «биосфера» был введён в биологии Жаном-Батистом Ламарком в начале XIX в., а в геологии предложен австрийским геологом Эдуардом Зюссом в 1875 году[1].
Целостное учение о биосфере создал биогеохимик и философ В. И. Вернадский. Он впервые отвёл живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты Земля, учитывая их деятельность не только в настоящее время, но и в прошлом.
Существует и другое, более широкое определение: Биосфера — область распространения жизни на космическом теле. При том что существование жизни на других космических объектах, помимо Земли пока неизвестно, считается что биосфера может распространяться на них в более скрытых областях, например, в литосферных полостях или в подлёдных океанах. Так, например, рассматривается возможность существования жизни в океане спутника Юпитера Европы.
Геосферы