Повідомлення про планету земля 4. Форма, розміри і геодезія планети земля

ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ.

Серед небесних тіл, що існують в нескінченному космосі, є планета, на якій ми живемо, - Земля. Земля не завжди була такою, якою ми її зараз знаємо. Як і інші планети, вона з'явилася близько 5 мільярдів років тому з обертового хмари, що складався з розпечених газів. В цей час в ньому почали формуватися тверді частинки. Їх ставало все більше, і поступово хмара згустилися, яке перетворилося в розпечений щільну кулю.

Поверхня цього кулі потроху остигала, і нарешті утворилася тверда кірка. Її так і називають - земна кора. Під нею Земля і досі зберігає тепло.

Земна кора в молодості нашої планети була тонкою і крихкою, її розпечені нутрощі, магма часто проривалися назовні через отвори-вулкани. Під час вивержень цих численних вулканів гаряча магма виливалася на поверхню Землі, а разом з нею виривалися гази, в тому числі і пари води. Поступово з них утворилася повітряна оболонка планети - атмосфера. Після охолодження земної кулі пар перетворився в воду, давши початок Світового океану, який покрив більшу частину поверхні Землі, де близько 1,5 мільярдів років тому виникло життя.

Земля має форму кулі. Але помітити це важко. Тому в давнину існували різні уявлення про Землю і її формі. Стародавні греки, фінікійці і індійці вважали, що Земля пласка, як млинець, і з усіх боків її обступають гори. А над Землею на чотирьох величезних стовпах лежить кришталева чаша - небо. Індіанці Північної Америки були впевнені, що світ влаштований так: Земля - \u200b\u200bце кит, що пливе серед нескінченних вод; чоловік і жінка - це уособлення Людства, а небо - ширяє могутній орел. А в Азії і Стародавньої Індії вважали, що Земля - \u200b\u200bце плоский або злегка витягнутий, як крапля на столі, диск, який спочиває на спинах чотирьох гігантських слонів (по числу сторін світу). Слони ж в свою чергу стоять на спині величезної черепахи. Коли слони втомлюються і переминаються з ноги на ногу, відбуваються землетруси. У центрі землі височіє гора Меру - центр всесвіту, навколо якої обертаються сонце, планети і зірки. У Стародавньому Китаї вважали, що Земля - \u200b\u200bце коржик з обрізаними краями. У середньовіччі вчені думали, що Земля накрита ковпаком, на якому укріплені зірки.

Першими зрозуміли, що наша Планета має форму кулі, мудреці - філософи в Стародавній Греції. Уже дві з половиною тисячі років тому вони знали, що найдосконаліша фігура в природі - це куля. Значить, міркували вони, Земля повинна мати форму кулі. Їм вдалося знайти просте доказ: коли корабель іде в море, ми, стоячи на березі, спочатку бачимо його цілком, потім ховається палуба, потім повільно занурюється вітрило. Але ж корабель не опустився на морське дно, просто його приховала від нашого погляду опукла поверхня Землі. До думки про кулястості землі прийшли не тільки європейці. Індіанці - ацтеки в Північній Америці зображували планети в формі м'ячів, якими грали боги.

Вперше про Землю як про кулі стали говорити в третьому столітті до нашої ери. В середні віки церква забороняла говорити про Землю як про кулю, оголосивши це єрессю. Так як же люди дізналися що Земля - \u200b\u200bкуля? Дуже давно люди помітили, що чим вище піднімаєшся, тим далі видно. Забратися на дерево - видно те, чого, стоячи на Землі, не розгледиш. А забереш на гору-зовсім далеко видно. Все це відбувається від того, що Земля не плоска, як стіл, а кругла, як м'яч. А людина в порівнянні з Землею занадто малий, щоб побачити її всю відразу. Ось він і бачить тільки до горизонту, де сходяться небо і земля. Вище піднімаєшся - і горизонт відсувається. Крім того, горизонт на відкритій місцевості (в море, в степу) завжди бачиться як окружність.

Важливим доказом, що Земля куляста, стало морську подорож уродженця Португалії Фернана Магеллана. Близько трьох років (1519 - 1522) було потрібно його експедиції, щоб об'їхати навколо земну кулю: відправитися на захід, а повернутися в той же порт зі сходу. Після цього плавання вже не залишалося сумнівів в кулястості Землі.

Ще одним доказом кулястості Землі з'явилися місячні затемнення. Під час місячних затемнень тінь Землі на Місяці кругла.

І нарешті, 12 квітня 1961 року, що Ю. А. Гагарін- перший космонавт Землі - зміг побачити нашу планету з боку, з космосу, також з'явилися доказом кулястості Землі. На знімку видно, що Земля має форму кулі. Більш темні ділянки на знімку - вода, светлие- суша, найсвітліші - хмари. Вченим вдалося обчислити розміри Землі. Виявилося. Щоб об'їхати довкола земну кулю, потрібно пройти шлях в 40000 км.

Земля є об'єктом дослідження значної кількості наук про Землю. Вивчення Землі як небесного тіла належить до області, будова і склад Землі вивчає геологія, стан атмосфери - метеорологія, сукупність проявів життя на планеті - біологія. Географія дає опис особливостей рельєфу поверхні планети - океанів, морів, озер і рік, материків і островів, гір і долин, а також поселення і товариств. освіти: міста і села, держави, економічні райони і т.д.

планетарні характеристики

Земля обертається навколо зірки Сонце по еліптичній орбіті (дуже близької до кругової) із середньою швидкістю 29765 м / с на середній відстані 149 600 000 км за період, що приблизно дорівнює 365,24 доби. Земля має супутник -, яка обертається навколо Землі на середній відстані 384400 км. Нахил земної осі до площини екліптики складає 66 0 33 "22" ". Період обертання планети навколо своєї осі 23 год 56 хв 4,1 с. Обертання навколо своєї осі викликає зміну дня і ночі, а нахил осі і обертання навколо Сонця - зміну пір року.

Форма Землі - геоїд. Середній радіус Землі становить 6371,032 км, екваторіальний - 6378,16 км, полярний - 6356,777 км. Площа поверхні земної кулі 510 млн км ², об'єм - 1,083 × 10 12 км ², середня щільність - 5518 кг / м ³. Маса Землі становить 5976.10 21 кг. Земля має магнітне і тісно пов'язане з ним електричне поля. Гравітаційне поле Землі зумовлює її близьку до сферичної форму й існування атмосфери.

За сучасними космогонічними уявленнями Земля утворилася приблизно 4,7 млрд років тому з розсіяного в протосонячній системі газової речовини. В результаті диференціації речовини Землі, під дією свого гравітаційного поля, в умовах розігріву земних надр виникли і розвинулися різні за хімічним складом, Агрегатним станом і фізичними властивостями оболонки - геосфери: ядро \u200b\u200b(у центрі), мантія, земна кора, гідросфера, атмосфера, магнітосфера. У складі Землі переважає залізо (34,6%), кисень (29,5%), кремній (15,2%), магній (12,7%). Земна кора, мантія і внутрішня частина ядра тверді (зовнішня частина ядра вважається рідкою). Від поверхні Землі до центру зростають тиск, щільність і температура. Тиск у центрі планети 3.6 · 10 11 Па, щільність приблизно 12,5 · 10 ³ кг / м ³, температура в діапазоні від 5000 до 6000 ° C. Основні типи земної кори - материковий і океанічний, у перехідній зоні від материка до океану розвинута кора проміжної будови.

форма Землі

Фігура Землі - це ідеалізація, за допомогою якої намагаються описати форму планети. Залежно від мети опису використовують різні моделі форми Землі.

перше наближення

Найбільш грубій формі опису фігури Землі при першому наближенні - є сфера. Для більшості проблем загального землезнавства цього наближення видається достатнім, щоб використовувати в описі або дослідженні деяких географічних процесів. В такому випадку відкидають сплющені планети при полюсах як несуттєве зауваження. Земля має одну вісь обертання і екваторіальну площину - площину симетрії і площини симетрії меридіанів, що характерно відрізняє її від нескінченності множин симетрії ідеальної сфери. Горизонтальна структура географічної оболонки характеризується певною поясностью і певною симетрією щодо екватора.

друге наближення

При більшому наближенні фігуру Землі прирівнюють до еліпсоїда обертання. Ця модель, що характеризується вираженою віссю, екваторіальній площиною симетрії і меридіональними площинами, використовується в геодезії для обчислення координат, побудова картографічних мереж, розрахунків і т.д. Різниця півосей такого еліпсоїда становить 21 км, велика вісь - 6378,160 км, мінімальна - 6356,777 км, ексцентриситет - 1/298, 25. Положення поверхні легко може бути теоретично розраховане, але його неможливо визначити експериментально в натурі.

третє наближення

Так як екваторіальний переріз Землі також еліпс з різницею довжин півосей в 200 м і ексцентриситетом 1/30000, третьою моделлю виступає тривісний еліпсоїд. У географічних дослідженнях ця модель майже не використовується, вона лише свідчить про складну внутрішню будову планети.

четверте наближення

Геоид - це еквіпотенціальні поверхню, що збігається із середнім рівнем Світового океану, є геометричним місцем точок простору, що мають однаковий потенціал сили тяжіння. Така поверхня має неправильну складну форму, тобто не є площиною. Рівнева поверхня в кожній точці перпендикулярна до схилу. Практичне значення і важливість цієї моделі полягає в тому, що тільки за допомогою схилу, рівня, нівеліра та інших геодезичних приладів можна простежити положення рівневих поверхонь, тобто в нашому випадку, геоїда.

Океан і суша

Генеральна особливість будови земної поверхні полягає в розподілі на материки і океани. Велика частина Землі зайнята Світовим океаном (361,1 млн. Км ² 70,8%), суша складає 149,1 млн. Км ² (29,2%), і утворює шість материків (Євразію, Африку, Північну Америку, Південну Америку , і Австралію) і острова. Вона піднімається над рівнем світового океану в середньому на 875 м ( найбільша висота 8848 м - гора Джомолунгма), гори займають понад 1/3 поверхні суші. Пустелі покривають приблизно 20% поверхні суші, ліси - близько 30%, льодовики - понад 10%. Амплітуда висот на планеті досягає 20 км. Середня глибина світового океану приблизно дорівнює 3800 м (найбільша глибина 11020 м - Маріанський жолоб (западина) в Тихому океані). Обсяг води на планеті складає 1370 млн км ³, середня солоність 35 ‰ (г / л).

Геологічна будова

Геологічна будова Землі

Внутрішнє ядро, імовірно, має діаметр складає 2600 км і складається з чистого заліза або нікелю, зовнішнє ядро \u200b\u200bтовщиною 2250 км з розплавленого заліза або нікелю, мантія близько 2900 км товщиною складається переважно з твердих гірських порід, відділена від земної кори поверхнею Мохоровичича. Кора і верхній шар мантії утворюють 12 основних рухомих блоки, деякі з них несуть континенти. Плато постійно повільно рухаються, цей рух називається тектонічним дрейфом.

Внутрішня будова і склад «твердої» Землі. 3. складається з трьох основних геосфер: земної кори, мантії і ядра, яке, в свою чергу, ділиться на ряд шарів. Речовина цих геосфер різна за своїми фізичними властивостями, станом і мінералогічним складом. Залежно від величини швидкостей сейсмічних хвиль і характеру їх зміни з глибиною «тверду» Землю ділять на вісім сейсмічних шарів: А, В, С, D ", D", Е, F і G. Крім того, в Землі виділяють особливо міцний шар літосферу і наступний, розм'якшений шар - астеносферу Куля А, або земна кора, має змінну товщину (в континентальній області - 33 км, в океанічній - 6 км, в середньому - 18 км).

Під горами кора потовщується, в рифтових долинах серединно-океанічних хребтів майже зникає. На нижній межі земної кори, - поверхні Мохоровичича, - швидкості сейсмічних хвиль зростають стрибкоподібно, що пов'язано переважно зі зміною речовинного складу з глибиною, переходом від гранітів і базальтів в ультраосновних гірських порід верхньої мантії. Шари В, С, D ", D" входять в мантію. Шари Е, F і G утворюють ядро \u200b\u200bЗемлі радіусом 3486 км На кордоні з ядром (поверхні Гутенберга) швидкість поздовжніх хвиль різко зменшується на 30%, а поперечні хвилі зникають, що означає, що зовнішнє ядро \u200b\u200b(шар Е, тягнеться до глибини 4980 км) рідке Нижче перехідного шару F (4980-5120 км) знаходиться тверде внутрішнє ядро \u200b\u200b(шар G), в якому знову поширюються поперечні хвилі.

У твердій земній корі переважають такі хімічні елементи: кисень (47,0%), кремній (29,0%), алюміній (8,05%), залізо (4,65%), кальцій (2,96%), натрій (2,5%), магній (1,87%), калій (2,5%), титан (0,45%), які в сумі складають 98,98%. Найбільш рідкісні елементи: Ро (приблизно 2.10 -14%), Ra (2.10 -10%), Re (7.10 -8%), Au (4,3 · 10 -7%), Bi (9 · 10 -7%) і т.д.

В результаті магматичних, метаморфічних, тектонічних процесів і процесів осадкообразованія земна кора різко диференційована, в ній протікають складні процеси концентрації і розсіювання хімічних елементів, що призводять до утворення різних типів порід.

Вважають, що верхня мантія за складом близька до ультраосновних порід, в яких переважає О (42,5%), Mg (25,9%), Si (19,0%) і Fe (9,85%). У мінеральному відношенні тут панує олівін, менше піроксенів. Нижню мантію вважають аналогом кам'яних метеоритів (хондритів). Ядро 3емлі за складом аналогічне залізним метеоритів і містить приблизно 80% Fe, 9% Ni, 0,6% Co. На основі метеоритної моделі розрахований середній склад Землі, в якому переважає Fe (35%), А (30%), Si (15%) і Mg (13%).

Температура є однією з найважливіших характеристик земних надр, що дозволяють пояснити стан речовини в різних шарах і побудувати загальну картину глобальних процесів. За вимірами в свердловинах температура на перших кілометрах наростає з глибиною з градієнтом 20 ° C / км. На глибині 100 км, де знаходяться первинні осередки вулканів, середня температура трохи нижче температури плавлення гірських порід і дорівнює 1100 ° C. При цьому під океанами на глибині 100-200 км температура вище, ніж у континентами, на 100-200 ° C. Стрибок щільності речовини в шарі с на глібінв 420 км відповідає тиску 1,4 × 10 10 Па і ототожнюється з фазовим переходом в олівін, який відбувається при температурі приблизно 1600 ° C. на кордоні з ядром при тиску 1,4 × 10 11 Па і температурі близько 4000 ° C силікати знаходяться в твердому стані, а залізо в рідкому. У перехідному шарі F, де залізо твердне, температура може бути 5000 ° C, в центрі 3емлі - 5000-6000 ° C, тобто, адекватна темппературі Сонця.

атмосфера Землі

Атмосфера Землі, загальна маса якої 5,15 х 10 15 т, складається з повітря - суміші в основному азоту (78,08%) і кисню (20,95%), 0,93% аргону, 0,03% вуглекислого газу, інше - це водяна пара, а також інертні та інші гази. Максимальна температура поверхні суші 57-58 ° C (у тропічних пустелях Африки і Північної Америки), мінімальна - близько -90 ° C (в центральних районах Антарктиди).

Атмосфера Землі захищає все живе від згубного впливу космічного випромінювання.

Хімічний склад атмосфери Землі : 78,1% - азот, 20 - кисень, 0,9 - аргон, інші - вуглекислий газ, водяна пара, водень, гелій, неон.

Атмосфера Землі включає :

• тропосферу (до 15 км)
• стратосферу (15-100 км)
• іоносферу (100 - 500 км).

Між тропосферою і стратосферой розміщується перехідний шар - тропопауза. У глибинах стратосфери під впливом сонячного світла створюється озоновий екран, який захищає живі організми від космічного випромінювання. Вище - мезо-, термо- і екзосфери.

Погода і клімат

Нижній шар атмосфери називається тропосферою. У ній відбуваються явища, що визначають погоду. Внаслідок нерівномірного нагрівання поверхні Землі сонячною радіацією, в тропосфері безперестанно проходить циркуляція великих мас повітря. Основними повітряними течіями в атмосфері Землі є пасати в смузі до 30 ° уздовж екватора і західні вітри помірного пояса в смузі від 30 ° до 60 °. Іншим фактором переносу тепла є система океанічних течій.

Вода надає на поверхні землі постійний кругообіг. Випаровуючись з поверхні вод і суші, при сприятливих умовах водяна пара піднімається вгору в атмосфері, що призводить до утворення хмар. Вода повертається на поверхню землі у вигляді атмосферних опадів і стікає до морів і океанів системою рік.

Кількість сонячної енергії, яку отримує поверхня Землі зменшується з ростом широти. Чим далі від екватора, тим менше кут падіння сонячних променів на поверхню, і тим більше відстань, яку повинен пройти промінь в атмосфері. Внаслідок цього середньорічна температура на рівні моря зменшується приблизно на 0.4 ° C на один градус широти. Поврехностью Землі поділяють на широтні пояси з приблизно однаковим кліматом: тропічний, субтропічний, помірний і полярний. Класифікація кліматів залежить від температури і кількості опадів. Найбільше визнання отримала класифікація кліматів Кеппена, по якій виділяють п'ять широких груп - вологі тропіки, пустеля, вологі середні широти, континентальний клімат, холодний полярний клімат. Кожна з цих груп поділяється на специфічні підрупи.

Вплив людини на атмосферу Землі

Атмосфера Землі зазнає значного впливу життєдіяльності людини. Близько 300 млн автомобілів щорічно викидають в атмосферу 400 млн т оксидів вуглецю, понад 100 млн т вуглеводів, сотні тисяч тонн свинцю. Потужні виробники викидів в атмосферу: ТЕС, металургійна, хімічна, нафтохімічна, целюлозна та інші галузі промисловості, автотранспорт.

Систематичне вдихання забрудненого повітря помітно погіршує здоров'я людей. Газоподібні і пилові домішки можуть надавати повітрю неприємного запаху, подразнювати слизові оболонки очей, верхніх дихальних шляхів і тим самим знижувати їхні захисні функції, бути причиною хронічних бронхітів та захворювань легенів. Численні дослідження показали, що на тлі патологічних відхилень в організмі (захворювання легенів, серця, печінки, нирок та інших органів) шкідлива дія атмосферного забруднення проявляється сильніше. Важливою екологічною проблемою стало випадання кислотних дощів. Щорічно при спалюванні палива в атмосферу надходить до 15 млн т двоокису сірки, який, поєднуючись з водою, утворює слабкий розчин сірчаної кислоти, що разом з дощем випадає на землю. Кислотні дощі негативно впливають на людей, врожай, споруди і т.д.

Забруднення атмосферного повітря може також опосередковано впливати на здоров'я і санітарні умови життя людей.

Накопичення в атмосфері вуглекислого газу може викликати потепління клімату в результаті парникового ефекту. Суть його полягає в тому, що шар двоокису вуглекислого газу, який вільно пропускає сонячну радіацію до Землі, буде затримувати повернення у верхні шари атмосфери теплового випромінювання. У зв'язку з цим в нижніх шарах атмосфери підвищуватиметься температура, що, в свою чергу, призведе до танення льодовиків, снігів, підйому рівня океанів і морів, затоплення значної частини суші.

Історія

Земля утворилася приблизно 4540 мільйонів років тому з дископодібної протопланетарном хмари разом з іншими планетами Сонячної системи. Формування Землі в результаті акреції тривало 10-20 млн років. Спочатку Земля була повністю розплавленої, але поступово охолола, і на її поверхні утворилася тонка тверда оболонка - земна кора.

Незабаром після утворення Землі, приблизно 4530 мільйонів років тому, утворився Місяць. Сучасна теорія освіти єдиного природного супутника Землі стверджує, що це сталося як результат зіткнення з масивним небесним тілом, яке отримало назву Тея.
Первинна атмосфера Землі утворилася в результаті дегазації гірських порід і вулканічної активності. З атмосфери сконденсованих вода, утворивши Світовий океан. Незважаючи на те, що Сонце на той час світило на 70% слабкіше, ніж зараз, геологічні дані показують, що океан не замерз, що, можливо, пов'язано з парниковим ефектом. Приблизно 3,5 млрд років тому сформувалося магнітне поле Землі, що захистило її атмосферу від сонячного вітру.

Освіта Землі і початковий етап її розвитку (тривалістю приблизно 1,2 млрд років) відносяться до догеологічноі історії. Абсолютний вік найдавніших гірських порід складає понад 3,5 млрд років і, починаючи з цього моменту, веде відлік геологічна історія Землі, яка ділиться на два нерівних етапи: докембрій, що займає приблизно 5/6 усього геологічного літочислення (близько 3 млрд. Років), і фанерозой, що охоплює останні 570 млн. років. Близько 3-3,5 млрд років тому в результаті закономірної еволюції матерії на Землі виникло життя, почався розвиток біосфери - сукупності всіх живих організмів (так звана жива речовина Землі), яка суттєво вплинула на розвиток атмосфери, гідросфери та геосфери (принаймні в частини осадової оболонки). В результаті кисневої катастрофи діяльність живих організмів змінила склад атмосфери Землі, збагативши її киснем, що створило можливість для розвитку аеробних живих істот.

Новий фактор, який надає потужний вплив на біосферу та навіть геосферу - діяльність людства, що з'явилося на Землі після появи в результаті еволюції людини менш 3 млн років тому (єдності щодо датування не досягнуто і деякі дослідники вважають - 7 млн \u200b\u200bроків тому). Відповідно, в процесі розвитку біосфери виділяють освіти і подальший розвиток ноосфери - оболонки Землі, на яку великий вплив надає діяльність людини.

Високий темп зростання населення Землі (чисельність земного населення становила 275 млн в 1000 році, 1,6 млрд в 1900 році і приблизно 6,7 млрд в 2009 році) і посилення впливу людського суспільства на природне середовище висунули проблеми раціонального використання всіх природних ресурсів і охорони природи.

Вся відома нам частину Всесвіту є, по суті, мляву пустелю, за якою беззвучно літають залізні і кам'яні кулі ...

Вся, крім одного невеликого різнобарвного кульки, який прямо-таки вирує чудесами життя!

НЛО СВІТ зібрав добірку цікавих відомостей про наш величезний будинку - планеті Земля.

1. Такі різні кольори неба

Полярне сяйво з'являється тоді, коли заряджені частинки, які виходять від Сонця, добираються до магнітного поля нашої планети і руйнуються в верхніх шарах атмосфери біля полюсів. Частинки стають активнішими в період максимальної активності Сонця, яка відбувається циклічно кожні 11 років. Поблизу південного полюса полярне сяйво люди рідше можуть спостерігати через те, що рідко з'являються біля узбережжя Антарктиди.

2. Хто добирався до Південного полюса?

Перша людина, яка успішно перетнув Антарктичну пустелю, щоб дістатися до Південного полюса, був норвежець Руаль Амундсен. Він і ще 4 людини за допомогою саней, які тягнули собаки, дісталися до полюса в грудні 1911 року. Амундсен говорив, що йому супроводжувала удача завдяки ретельному плануванню.

3. Саме сухе місце

Саме сухе місце на планеті, де іноді з'являється людина - пустеля Атакама в Чилі і Перу. У центрі цієї пустелі є місця, де ніколи не було зафіксовано дощу. Хоча в Сухих Долинах Антарктиди дощу не спостерігалося вже мільйони років.

4. Відкриті простору

Людям, які іноді люблять побути на самоті, радять відправитися до Гренландії. На цьому острові найнижча щільність населення на Землі. Так в 2010 році на площі 2 166 086 квадратних кілометрів жило всього 56 534 осіб. Більшість жителів Гренландії можна зустріти біля узбережжя.

5. Найбільш густонаселений місто

Не любите густонаселені міста? Тоді не радимо вам вирушати в Манілу. Це місто - столиця Філіппін - є самим густонаселеним містом планети, де на порівняно малій клаптику землі змушена тулитися велика частина населення країни. Згідно з переписом населення в 2007 році на 38,55 квадратних кілометри містилося 1 660 714 людей!

6. Саме крихітне ссавець

На Землі мешкає велика кількість крихітних істот, організм деяких з них складається всього лише з однієї клітини. Але самим дрібним тваринам-ссавцям можна назватьсвіноносую кажана. Цей вразливий вид кажанів мешкає в південно-східній Азії. Миша досягає в довжину близько 3-3,3 сантиметрів і важить близько 2 грамів. ця летюча миша може посперечатися з карликової сункус, яка має приблизно такі ж розміри.

7. Найбільші організми

Найбільшими організмами на планеті можна назвати, як це не дивно, гриби. Велика частина грибного організму захована під землею. У 1992 році вчені повідомили в журналі Nature про те, що опеньок в Орегоні займав площу 0,89 га.

8. дихають гіганти

Коли ми намагаємося згадати про найбільших живих істот на планеті, на думку спадають кити і слони. Гігантська секвойя «Генерал Шерман» є за обсягом найбільшим деревом на планеті, яке росте в Національному парку «Секвойя», Каліфорнія. Стовбур дерева містить 1486,6 кубічних метрів матеріалу.

9. Найбільший басейн

Найбільшим океанічних басейном на планеті вважається басейн Тихого океану, який займає площу 155 мільйонів квадратних кілометрів і містить більше половини всієї води на Землі. Він настільки великий, що всі континенти могли поміститися на тій же площі.

10. Найпотужніше виверження вулкана

Найсильніше виверження, свідком якого був чоловік, відбулося в квітні 1815 року в горі Тамбора, в Індонезії. За шкалою VEI це виверження досягло 7 балів, причому самої верхньої точкою шкали є цифра 8. За розповідями очевидців, виверження було настільки потужним, що звуки гуркітливого вулкана можна було почути навіть на острові Суматра в 1930 кілометрах. Виверження забрало життя близько 71 тисяч осіб, клуби чорного диму можна було спостерігати на островах, розташованих досить далеко від вулкана.

11. Найактивніший вулкан

Найактивнішим вулканом можна назвати вулкан Стромболі, який розташований на вулканічному острові в Середземному морі, на південному заході від Італії. За останні 20 тисяч років вулкан вивергався майже завжди. У темряві, завдяки підсвічуванню лавою, вулкан можна помітити з моря, тому його іноді називають «Маяком Середземномор'я».

12. Утворення гір

Хоча переміщаються шари породи, які називаються тектонічними плитами, приховані від нашого ока, результати їх руху ми можемо помітити на поверхні планети. Між Індією і Тибетом розташовані Гімалаї, які простягаються на відстані 2900 кілометрів. Ця довга гірський ланцюг утворилася приблизно між 40 і 50 мільйонами років тому, коли Індія і Євразія через рух плит з'єдналися.

13. Суперконтинент

Вважається, що за 4,5 мільярда років існування нашої планети континенти Землі колись з'єдналися, щоб стати єдиним континентом, а потім знову розділилися.

Самим останнім єдиним континентом була Пангея, яка почала розділятися на складові частини приблизно 200 мільйонів років тому. Вчені припускають, що в майбутньому континенти знову зберуться разом.

14. Освіта Місяця

Багато дослідників вважають, що деякі великі об'єкти давним-давно стикалися з Землею, в результаті чого від планети відколовся осколок, з якого пізніше сформувалася Місяць. Поки точно не ясно, чи був цей об'єкт іншою планетою, астероїдом або кометою, але деякі вчені припускають, що винуватцем була планета Тейя, за розмірами відповідна Марсу.

15. Відстань до зірки

Земля знаходиться приблизно в 150 мільйонах кілометрів від Сонця. Для того щоб досягти поверхні нашої планети, сонячного світла необхідно 8 хвилин 19 секунд.

16. Космічний пил

Кожен день на поверхню нашої планети обсипається космічний пил: приблизно 100 тонн міжпланетного матеріалу (в основному у вигляді пилу). Найдрібніші частинки виділяють комети, коли їх лід починає випаровуватися з наближенням до Сонця.

17. Багатства нашої планети

У найбільших морях планети міститься понад 20 мільйонів тон золота, проте дістати його не так вже й просто. Золото настільки розчинено в морській воді, що в кожному літрі в середньому можна виявити лише 13-мільярдну частину грама золота. Золото в нерастворенном вигляді заховано глибоко в надрах породи, на дні океану, тому його добути поки не представляється можливим. Але якби це сталося, кожна людина на планеті міг би стати потенційним власником 4,5 кілограмів дорогоцінного металу, але був би він все ще дорогоцінним?

18. Водний світ

Океани покривають близько 70% земної поверхні, але люди вивчили поки тільки 5%. Решта 95% океану людина ніколи не бачив.

19. Природне електрику

Громи і блискавки - одні з найстрашніших явищ природи. Всього один удар блискавки може нагріти повітря приблизно до 30 тисяч градусів Цельсія, що змушує повітря сильно розширюватися і створює вибухову хвилю, а також сильний гуркіт, який ми називаємо громом.

20. Вона була фіолетовою

Колись Земля була фіолетовою, хоча сьогодні поміняла колір на зелений, передбачає Шив Дассарма, мікробний генетик з Університету Меріленд. Стародавні мікроби, за його словами, могли використовувати не хлорофіл, а інші молекули для того, щоб приборкати сонячні промені. Такі молекули могли давати їм фіолетовий відтінок.

Дассарма вважає, що хлорофіл з'явився після іншої чутливої \u200b\u200bдо світла молекули під назвою ретиналь, яка вже існувала на молодій планеті. Ретиналь сьогодні можна знайти на мембранах сливового кольору фотосинтезуючого мікроба галобактеріі, вона поглинає зелене світло і відображає червоний і ліловий, а при їх змішуванні з'являється фіолетове світло.

21. Вимірювання віку льодовиків

Люди залишають свої позначки на планеті різними способами. Наприклад, випробування ядерної зброї в 1950-х роках призвели до викиду радіоактивних частинок в атмосферу, які в кінцевому підсумку випали разом з дощем і снігом. Ці опади осіли в льодовиках, де сформували шари, за якими вчені намагаються з'ясувати вік льоду.

21. Втрата води

Зі зміною клімату льодовики втрачають лід, що призводить до підвищення рівня світового океану. Як виявилося, що якщо розтане один єдиний льодовик, він підніме кількість талої води на 10 відсотків. Канадський льодовик між 2004 і 2009 роками вже втратив багато льоду, який перетворився в воду, за обсягом рівній 75 відсоткам озера Ері.

22. Вибух озер

Озера теж можуть вибухати. У Камеруні на кордоні з Рваною і Демократичною Республікою Конго розташовані 3 загрозливих озера: Ниос, Монун і Ківу. Всі ці озера є кратерного, вони розташовані на вершині вулкана. Магма під їх поверхнею виділяє вуглекислий газ, який накопичується в шарах під ложем озера. Якщо вуглекислий газ вирветься на свободу, будь-кому, хто виявиться поблизу, не буде чим дихати.

23. Найнижча точка суші

До найнижчої точки на суші можна легко дістатися. Це Мертве море, розташоване між Йорданією та Ізраїлем. Рівень води на 423 метри нижче рівня моря, причому він продовжує падати приблизно на 1 метр в рік.

24. Найглибша точка

Наскільки глибоко в надра Землі може пройти весь шлях людина? Найглибшої точкою на планеті є Маріанська западина, глибина якої 10916 метрів нижче рівня моря. Найглибша точка планети, не покрита океаном, знаходиться на глибині 2555 метрів нижче рівня моря, але туди навряд чи можна дістатися. Це западина Бентлі, в Антарктиді, яка заповнена товстим шаром льоду.

25. Найбагатші екосистеми

Коралові рифи притягують найбільша кількість живих істот на одиницю площі, ніж будь-які інші екосистеми планети. З ними можуть змагатися хіба що тропічні ліси. Рифи складаються з крихітних коралових поліпів, які будують вапняні структури. Вони є найбільшими живими структурами на планеті, які можна помітити навіть з космосу. На жаль, через псуються екології та зміни клімату коралові рифи гинуть все швидше.

26. Найдовша гірський ланцюг

Якщо ви хотіли б побачити найдовшу гірський ланцюг, вам довелося б опуститися глибоко під воду. Підводні ланцюга простягаються на відстань 65 тисяч кілометрів - це ланцюг підводних вулканів, що оперізує Землю. Лава вивергається на дні океанів, утворюючи підводні гори.

27. Камені вміють гуляти

Камені вміють рухатися по поверхні планети, по крайней мере, по поверхні висохлого озера Рейстрек-Плайя, в Долині Смерті, Каліфорнія. Іноді вітер здатний зрушити з місця каміння вагою десятки і навіть сотні кілограмів. Найімовірніше, глиниста поверхня плато стає більш слизькою, коли в найближчих горах тане сніг. Це дозволяє вітрі штовхати і рухати камені по поверхні.

28. У Землі може бути ще одна Місяць

Деякі вчені стверджують, що у Землі є ще один супутник, крім Місяця. Згідно з дослідженнями, результати яких були опубліковані в кінці минулого року в журналі ICARUS, космічне тіло розміром не менше 1 метра обертається на орбіті Землі в будь-який час. Тобто, це не завжди одне і те ж тіло, а так звані «тимчасові місяця», кажуть вчені. За їх теорії, гравітаційне поле Землі може захоплювати астероїди, які пролітають неподалік від нашої планети, обертаючись навколо Сонця. Коли подібний астероїд наближається до Землі, він починає обертатися навколо неї і робить 3 обороту, залишаючись на орбіті приблизно 9 місяців, а потім знову віддаляється.

29. Два Місяці?

Колись у Землі було два великих супутника - два місяці. Другий супутник діаметром близько 1200 кілометрів, за припущеннями вчених, обертався навколо нашої планети, поки не зіткнувся з Місяцем. Ця катастрофа може пояснити, чому дві сторони сучасної Місяця так сильно відрізняються один від одного.

30. Зміна напрямку магнітного поля

За останні 20 мільйонів років, на нашій планеті кожні 200-300 тисяч років має місце зміна напрямку магнітного поля, хоча цей процес не має особливої \u200b\u200bперіодичності. Зміни не можуть відбутися в одну мить. Цей процес вимагає сотень і тисяч років.

31. Найвищі гори

Гора Еверест або, як її ще називають, Джомолунгма, є найвищою горою. Її вершина знаходиться на висоті 8848 метрів над рівнем моря. Однак, якщо виміряти гору від самого її заснування до вершини - вона досягає 17 170 метрів.

32. Магнітне поле

У Землі є магнітне поле завдяки океану гарячого і рідкого метала, який сконцентрований навколо її твердого залізного ядра. Цей потік рідкого металу створює електричний струм, який в свою чергу утворює магнітне поле. З початку 19-го століття північний магнітний полюс Землі зрушився на північ на 1100 кілометрів, згідно дослідникам НАСА. Швидкість руху збільшується, при цьому, в даний час північний полюс рухається зі швидкістю 64 кілометри на рік. У 20-му столітті він рухався зі швидкістю 16 км / год.

33. Дивна гравітація

Через те, що наша планета не є ідеальним кулею, її маса розподіляється нерівномірно. Коливання маси викликають коливання гравітації. Один із прикладів аномальної гравітації є Гудзонової затоки в Канаді. У цій області гравітація нижче, ніж в інших місцях планети. У 2007 році вчені виявили, що всьому виною розтанули льодовики. Лід, який в період останнього льодовикового періоду покривав цю область, розтанув, проте планета не встигла відновитися після цієї ноші.

34. Найбільший сталагміт

Найбільший в світі сталагміт знайдений на Кубі. Це утворення має висоту 67,2 метра.

35. Екстремальний континент

Самий Південний континент - Антарктида є самим краєм Землі. Крижана шапка Антарктиди містить 70 відсотків запасів прісної води на планеті і 90 відсотків світового льоду.

36. Сама холодна точка

Не буде великою несподіванкою дізнатися, що найхолодніше місце на планеті знаходиться в Антарктиді. Однак градусник термометра там опускається на небувалу величину. Взимку температура може досягати мінус 73 градуси Цельсія. Але сама екстремально низька температура зафіксована 21 липня 1983 року російської станції Схід і склала мінус 89,2 градуса Цельсія.

37. Самий жаркий місце

Найспекотнішим місцем планети є Лівія, де градусник показував 57,8 градусів Цельсія вище нуля в вересні 1922 року. Можливо, десь в пустелі є і більш жаркі точки, однак вони знаходяться за межами станцій спостереження.

38. Найсильніший землетрус

Найсильнішим землетрусом, яке зафіксували сучасні сейсмологи, вважається землетрус в Чилі, яке сталося 22 травня 1960 року. Його потужність склала 9,5 балів.

39. лунотрясения

Лунотрясения або «землетрусу на Місяці», теж іноді трапляються, але не так часто і не з тією інтенсивністю, як на Землі. Вчені вважають, що лунотрясения пов'язані з приливними силами Сонця і Землі, а також деякими іншими причинами. Лунотрясения можуть відбуватися на великій глибині між поверхнею Місяця і її центром.

40. Вік Землі

Вчені вирахували вік Землі, досліджуючи найстаріші породи і метеорити, які були відкриті на планеті. Метеорити і Земля були утворені приблизно в один час, коли сформувалася Сонячна система. За даними вчених, Землі вже 4,54 мільярда років.

41. Подорож навколо Сонця

Земля обертається навколо своєї осі, а також рухається навколо Сонця з божевільною, за нашими мірками, швидкістю - 107 826 кілометрів на годину.

42. У русі

Вам здається, що ви стоїте без руху, але насправді рухаєтеся і дуже швидко. Залежно від того, в якій частині Землі ви перебуваєте, ви будете рухатися в різною швидкістю. Швидше за все рухаються люди, які знаходяться на екваторі.

43. У планети є талія

Мати Земля має талію - протяжність її окружності становить 40 075 кілометрів.

44. плескатої форми

Земля має неправильну форму. У процесі обертання гравітація направляється до центру планети, а відцентрова сила йде в бік. Через обертання, на екваторі планети створюється опуклість, тому екваторіальний діаметр більше, ніж діаметр між полюсами, на 43 км.

45. Третя планета

Наша рідна планета Земля є третьою планетою від Сонця і єдиною планетою Сонячної системи, де є умови, підтримується атмосфера з вільним киснем, є океани рідкої води на поверхні і, найголовніше, на якій є життя.

Земля є третьою планетою від Сонця і найбільшою з планет земної групи. При цьому вона всього лише п'ята за величиною планета з точки зору розміру і маси в Сонячній системі, але, що дивно, найщільніша з усіх планет в системі (5,513 кг / м3). Примітно також, що Земля є єдиною планетою в Сонячній системі, яку самі люди не називали на честь міфологічної істоти, - її назва походить від старого англійського слова «ertha», що означає ґрунт.

Вважається, що Земля утворилася десь близько 4.5 мільярда років тому, а в даний час є єдиною відомою планетою, де можливе існування життя в принципі, а умови такі, що життя в буквальному сенсі кишить на планеті.

Протягом всієї історії людства люди прагнули зрозуміти свою рідну планету. Проте, крива навчання виявилася дуже і дуже складною, з великою кількістю помилок зробленими шляхом. Наприклад, ще до існування стародавніх римлян, світ розумівся як плоский, а не сферичний. Другим наочним прикладом є віра в те, що Сонце обертається навколо Землі. Лише тільки в шістнадцятому столітті, завдяки роботі Коперника, люди дізналися, що насправді Земля просто планета, що обертається навколо Сонця.

Можливо, найголовнішим відкриттям щодо нашої планети протягом останніх двох століть є те, що Земля є як звичайним так і унікальним місцем у Сонячній системі. З одного боку, багато хто з її характеристик досить пересічні. Візьмемо, наприклад, розмір планети, її внутрішні та геологічні процеси: її внутрішня структура практично ідентична трьом іншим планет земної групи в Сонячній системі. На Землі відбуваються практично ті ж геологічні процеси, що формують поверхню, які властиві подібним планет і багатьом планетарним супутникам. Однак при всьому при цьому, Земля має просто величезною кількістю абсолютно унікальних характеристик, які разюче відрізняють її від практично всіх відомих на сьогоднішній день планет земної групи.

Одним з необхідних умов для існування життя на Землі без сумніву є її атмосфера. Вона складається з приблизно 78% азоту (N2), 21% кисню (О2) і 1% аргону. Також в складі є зовсім незначна кількість двоокису вуглецю (CO2) та інших газів. Примітно, що азот і кисень необхідні для створення дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК) і виробництва біологічної енергії, без якої неможливо існування життя. Крім того, кисень присутній в озоновому шарі атмосфери, захищає поверхню планети і поглинає шкідливе сонячне випромінювання.

Цікаво те, що Значна кількість кисню, присутнього в атмосфері, створюється на Землі. Утворюється він в якості побічного продукту фотосинтезу, коли рослини перетворюють вуглекислий газ з атмосфери в кисень. По суті, це означає, що без рослин кількість вуглекислого газу в атмосфері було б набагато вище, а рівень кисню значно нижче. З одного боку, якщо рівень вуглекислого газу підвищиться, цілком ймовірно, що Земля буде страждати від парникового ефекту як на. З іншого боку, якщо процентний вміст вуглекислого газу стане навіть трохи нижче, то зменшення парникового ефекту призвело б різкого похолодання. Таким чином, поточний рівень вуглекислого газу сприяє ідеальному діапазону комфортних температур від -88 ° С до 58 ° С.

При спостереженні Землі з космосу, перше що впадає в очі - океани рідкої води. З точки зору площі поверхні, океани покривають приблизно 70% від Землі, що є одним з найбільш унікальних властивостей нашої планети.

Подібно атмосфері Землі, наявність рідкої води є необхідним критерієм для підтримки життя. Вчені вважають, що вперше життя на Землі виникла 3,8 мільярда років тому і саме в океані, а можливість пересуватися по суші з'явилася у живих істот набагато пізніше.

Палеонтологи пояснюють наявність на Землі океанів двома причинами. Першою з них є сама Земля. Існує припущення, що під час формування Землі атмосфера планети змогла захопити великі обсяги водяної пари. Згодом, геологічні механізми планети, в першу чергу її вулканічна активність, випустила цей водяна пара в атмосферу, після чого в атмосфері, цей пар Сконденсована і впав на поверхню планети у вигляді рідкої води. Інша версія припускає, що джерелом води були комети, які падали на поверхню Землі в минулому, лід який переважав в їх складі і утворив існуючі на Землі водойми.

Земна поверхня

Не дивлячись на те, що більша частина поверхні Землі розташована під її океанами, «суха» поверхня має багато відмінних рис. При порівнянні Землі з іншими твердими тілами в Сонячній системі, її поверхня разюче відрізняється, так як на ній немає кратерів. На думку планетологов, це не говорить про те, що Земля уникнула численних ударів малих космічних тіл, а скоріше вказує на те, що докази подібних впливів були стерті. Можливо існує безліч геологічних процесів, відповідальних за це, але вчені виділяють два найбільш важливих - вивітрювання і ерозія. Вважається, що багато в чому саме двоякий вплив даних чинників вплинуло на стирання з лиця землі слідів від кратерів.

Так вивітрювання ламає поверхневі структури на більш дрібні шматки, не кажучи вже хімічних і фізичних способах атмосферного впливу. Прикладом хімічного вивітрювання є кислотні дощі. Приклад фізичного вивітрювання - стирання русел річок, викликане породами, що містяться в проточній воді. Другий же механізм - ерозія, за своєю суттю є впливом на рельєф рухом частинок води, льоду, вітру або землі. Таким чином, під впливом вивітрювання і ерозії, були «стерті» ударні кратери на нашій планеті, за рахунок чого були утворені деякі особливості рельєфу.

Також вчені виділяють два геологічних механізму, які, на їхню думку, допомогли сформувати поверхню Землі. Першим таким механізмом є вулканічна активність - процес виділення магми (розплавленої породи) з надр Землі через розриви в її корі. Можливо, саме через вулканічну активність земна кора була змінена і були сформовані острова (наочним прикладом є Гавайські острови). Другим механізмом визначають горотворення або утворення гір в результаті стиснення тектонічних плит.

Структура планети Земля

Подібно до інших планет земної групи, Земля складається з трьох компонентів: ядра, мантії і кори. В даний наука впевнена, що ядро \u200b\u200bнашої планети складається з двох окремих шарів: внутрішнє ядро \u200b\u200bз твердого нікелю і заліза і зовнішнього сердечника з розплавленого нікелю і заліза. При цьому мантія являє собою дуже щільну і майже повністю тверду силікатну породу, - її товщина складає приблизно 2850 км. Кора також складається з силікатних порід і різниця по своїй товщині. У той час як континентальні діапазони кори становлять від 30 до 40 кілометрів на товщину, океанічна кора набагато тонше, - всього від 6 до 11 км.

Ще одна відмінна риса Землі щодо інших планет земної групи це те, що її кора ділиться на холодні, жорсткі плити, які спираються на більш гарячу мантію, розташовану нижче. Крім того, ці пластини знаходяться в постійному русі. Уздовж їх кордонів як правило здійснюється відразу два процеси, відомих як субдукция і спрединг. Під час субдукції дві пластини вступають в контакт виробляючи землетрусу і одна пластина наїжджає на іншу. Другий процес являє собою поділ, коли дві пластини відходять один від одного.

Орбіта і обертання Землі

Землі потрібно приблизно 365 днів для того, щоб зробити повний оборот по орбіті навколо Сонця. Довжина нашого року пов'язана в значній мірі з середнім орбітальним відстанню Землі, яке становить 1,50 х 10 в ступені 8 км. При такому орбітальному відстані сонячного світла потрібно в середньому близько восьми хвилин і двадцяти секунд для досягнення поверхні Землі.

При орбітальному ексцентрісітете.0167 орбіта Землі є однією з найбільш кругових у всій Сонячній системі. Це означає, що різниця між перигелієм Землі і афелием відносно мала. В результаті такої невеликої різниці інтенсивність сонячного світла на Землі залишається практично незмінною круглий рік. Проте, положення Землі на своїй орбіті визначає той чи інший сезон.

Нахил осі Землі становить приблизно 23,45 °. При цьому Землі потрібно двадцять чотири години для того, щоб завершити один оборот навколо своєї осі. Це найшвидше обертання серед планет земної групи, але трохи повільніше, ніж у всіх газових планет.

У минулому Земля вважалася центром Всесвіту. 2000 років стародавні астрономи вважали, що Земля статична, а інші небесні тіла подорожують по кругових орбітах навколо неї. До такої думки вони прийшли спостерігаючи очевидне рух Сонця і планет при спостереженні із Землі. У 1543 році Коперник опублікував свою геліоцентричну модель Сонячної системи, в якій Сонце знаходиться в центрі нашої Сонячної системи.

Земля це єдина планета в системі, яку не назвали в честь міфологічних богів або богинь (інші сім планет в Сонячній системі були названі в честь римських богів або богинь). Мається на увазі п'ять видимих \u200b\u200bнеозброєним оком планет: Меркурій, Венера, Марс, Юпітер і Сатурн. Все той же підхід з іменами давньоримських богів був використаний після відкриття Урана і Нептуна. Саме ж слово «Земля» походить від старого англійського слова «ertha» означає грунт.

Земля є самою щільною планетою в Сонячній системі. Щільність Землі відрізняється в кожному шарі планети (ядро, наприклад, є більш щільним, ніж земна кора). Середня щільність планети становить близько 5,52 грама на кубічний сантиметр.

Гравітаційна взаємодія між Землею і викликає припливи на Землі. Вважається, що Місяць заблокована приливними силами Землі, тому її період обертання збігається із земним і вона звернена до нашої планети завжди однією і тією ж стороною.

земля

земля

планета Сонячної системи, третя по порядку від Сонця. Обертається навколо нього по еліптичній, близькій до кругової орбіти (з ексцентрісістетом 0,017), з пор. швидкістю бл. 30 км / с. Пор. відстань Землі від Сонця 149,6 млн. км, період обертання 365,24 пор. сонячної доби (тропічний рік). На пор. відстані 384,4 тис. км від Землі навколо неї обертається природний супутник Місяць. Земля обертається навколо своєї осі (що має нахил до площини екліптики, рівний 66 ° 33 22) за 23 год 56 хв (зоряна доба). З обертанням Землі навколо Сонця і нахилом земної осі пов'язана зміна на Землі пір року, а з обертанням її навколо осі - зміна дня і ночі.

Будова Землі: 1- континентальна кора; 2 - океанічна кора; 3 - осадові породи; 4 - гранітний шар; 5 - базальтовий шар; 6 - мантія; 7 - зовнішня частина ядра; 8 - внутрішнє ядро

Земля має форму геоїда (приблизно - тривісного еліпсоїдного сфероида), пор. радіус якого 6371,0 км, екваторіальний - 6378,2 км, полярний - 6356,8 км; дл. кола екватора - 40075,7 км. Площа поверхні Землі - 510,2 млн. Км² (в т. Ч. Суша - 149 км², або 29,2%, моря і океани - 361,1 млн. Км², або 70,8%), обсяг - 1083 · 10 12 км³, маса - 5976 · 10 21 кг, пор. щільність - 5518 кг / м³. Земля має гравітаційним полем, яке обумовлює її сферичну форму і міцно утримує атмосферу, А також магнітним полем і тісно пов'язаним з ним електричним полем. У складі Землі переважає залізо (34,6%), кисень (29,5%), кремній (15,2%) і магній (12,7%). Будова земних надр показано на малюнку.

Загальний вигляд Землі з космосу

Умови Землі сприятливі для існування життя. Область активного життя утворює особливу оболонку Землі - біосферу, В ній здійснюється біологічний кругообіг речовин і потоків енергії. Земля має також географічну оболонку, Що відрізняється складним складом і будовою. Вивченням Землі займаються багато наук (астрономія, геодезія, геологія, геохімія, геофізика, фізична географія, землезнавство, біологія та ін.).

Географія. Сучасна ілюстрована енциклопедія. - М .: Росмен. За редакцією проф. А. П. Горкіна. 2006 .

земля

планета, на якій ми живемо; третя від Сонця і п'ята з найбільших планет в Сонячній системі. Як вважають, Сонячна система сформувалася з вихрових газово-пилових хмар ок. 5 млрд. Років тому. Земля багата природними ресурсами, має в цілому сприятливий клімат і, можливо, є єдиною планетою, на якій існує життя. В надрах Землі протікають активні геодинамічні процеси, які проявляються в спрединге океанічного дна (нарощуванні океанічної кори і подальшому її раздвижении), дрейфі материків, землетрусах, вулканічних виверженнях і ін.
Земля обертається навколо своєї осі. Хоча цей рух і не помітно на поверхні, точка на екваторі переміщається зі швидкістю бл. 1600 км / год. Земля також обертається навколо Сонця по орбіті протяжністю бл. 958 млн. Км із середньою швидкістю 29,8 км / с, здійснюючи повний оборот приблизно за рік (365,242 середньої сонячної доби). Див. також сонячна система.
ФІЗИЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Форма і склад.Земля являє собою сферу, що складається з трьох шарів - твердого (літосфери), рідкого (гідросфери) і газоподібного (атмосфери). Щільність порід, що складають літосферу, збільшується в напрямку до центру. Так звана «тверда Земля» включає ядро, виконане головним чином залізом, мантію, що складається з мінералів більш легких металів (наприклад, магнію), і відносно тонку тверду кору. Місцями вона роздроблена (в областях розломів) або зім'ята в складки (в гірських поясах).
Під впливом тяжіння Сонця, Місяця та інших планет протягом року форма орбіти і конфігурація Землі злегка змінюються, а також виникають припливи. На самій Землі відбувається повільний дрейф материків, поступово змінюється співвідношення суші і океанів, а в процесі постійної еволюції життя відбувається перетворення навколишнього середовища. Життя на Землі сконцентрована в зоні контакту літосфери, гідросфери та атмосфери. Ця зона в сукупності з усіма живими організмами, або биотой, називається біосферою. За межами біосфери життя може існувати лише при наявності спеціальних систем життєзабезпечення, наприклад космічних кораблів.
Форма і розмір.Зразкові обриси і розміри Землі відомі вже більше 2000 років. Ще в 3 ст. до н.е. грецький вчений Ератосфен досить точно розрахував радіус Землі. В даний час відомо, що її екваторіальний діаметр становить 12 754 км, а полярний - ок. 12 711 км. Геометрично Земля являє собою тривісний еліпсоїдний сфероид, сплющений у полюсів (рис. 1, 2). Площа поверхні Землі ок. 510 млн. Км 2, з них 361 млн. Км 2 припадає на воду. Обсяг Землі дорівнює ок. 1121 млрд. Км 3.
Нерівність радіусів Землі частково обумовлено обертанням планети, в результаті якого виникає відцентрова сила, максимальна на екваторі і слабшає у напрямку до полюсів. Якби на Землі діяла тільки одна ця сила, присутня на її поверхні предмети полетіли б у космос, проте через сили земного тяжіння цього не відбувається.
Сила земного тяжіння, або гравітація,утримує Місяць на орбіті, а атмосферу - поблизу земної поверхні. Через обертання Землі і дії відцентрової сили гравітація на її поверхні трохи зменшується. Силою земного тяжіння обумовлено прискорення вільного падіння предметів, величина якого становить приблизно 9,8 м / с 2.
Неоднорідність земної поверхні зумовлює відмінності гравітації в різних районах. Вимірювання прискорення сили тяжіння дозволяють отримувати інформацію про внутрішню будову Землі. Наприклад, поблизу гір простежуються більші його значення. Якщо показники менше очікуваних, то можна припустити, що гори складені менш щільними породами. Див. також геодезія.
Маса і густина.Маса Землі становить бл. 6000 × 10 18 т. Для порівняння маса Юпітера більше приблизно в 318 разів, Сонця - в 333 тис. Разів. З іншого боку, маса Землі в 81,8 рази перевищує масу Місяця. Щільність Землі варіює від незначної в верхніх шарах атмосфери до виключно високою в центрі планети. Знаючи масу і об'єм Землі, вчені розрахували, що її середня щільність приблизно в 5,5 рази більше щільності води. Одна з найбільш поширених порід на поверхні Землі - граніт має щільність 2,7 г / см 3, щільність в мантії змінюється від 3 до 5 г / см 3, в межах ядра від 8 до 15 г / см 3. У центрі Землі вона може досягати 17 г / см 3. Навпаки, щільність повітря у земної поверхні становить приблизно 1/800 щільності води, а в верхніх шарах атмосфери вона дуже мала.
Тиск.Атмосфера тисне на земну поверхню на рівні моря з силою 1 кг / см 2 (тиск в одну атмосферу), яке зменшується з висотою. На висоті бл. 8 км воно знижується приблизно на дві третини. Всередині Землі тиск швидко зростає: на кордоні ядра воно становить бл. 1,5 млн. Атмосфер, а в його центрі - до 3,7 млн. Атмосфер.
температурина Землі сильно варіюють. Наприклад, рекордно висока температура + 58 ° C була зареєстрована в Ель-Азізії (Лівія) 13 вересня 1922 року, а рекордно низька, -89,2 ° С, на станції Схід поблизу Південного полюса в Антарктиді 21 липня 1983. З глибиною протягом перших кілометрів від земної поверхні температура підвищується на 0,6 ° C кожні 18 м, далі цей процес сповільнюється. Розташоване в центрі Землі ядро \u200b\u200bрозпечене до температури 5000-6000 ° C. У приповерхневому шарі атмосфери середня температура повітря становить 15 ° C, в тропосфері (нижній основний Землі частини атмосфери) вона поступово знижується, а вище (починаючи зі стратосфери) змінюється в широких межах в залежності від абсолютної висоти.
Оболонка Землі, в межах якої температури зазвичай нижче 0 ° С, називається кріосферу. У тропіках вона починається на висоті бл. 4500 м, в високих широтах (на північ і південь від 60-70 °) - від рівня моря. У приполярних районах на материках криосфера може сягати на кілька десятків сотень метрів нижче земної поверхні, формуючи горизонт багаторічної мерзлоти.
Геомагнетизм.Ще в 1600 англійський фізик У.Гільберт, показав, що Земля поводиться, як величезний магніт. Мабуть, турбулентні руху в розплавленому залізовмісних зовнішньому ядрі генерують електричні струми, під дією яких виникає сильне магнітне поле, що тягнеться в космосі на відстані більше 64 000 км. Силові лінії цього поля виходять з одного магнітного полюса Землі і входять в інший (рис. 3). Магнітні полюси переміщаються навколо географічних полюсів Землі. Геомагнітне поле дрейфує в західному напрямку зі швидкістю 24 км / год. В даний час Північний магнітний полюс розташований серед островів північної Канади. Вчені вважають, що протягом тривалих етапів геологічної історії магнітні полюси приблизно збігалися з географічними. У будь-якій точці земної поверхні магнітне поле характеризується горизонтальною складовою напруженості, магнітним відміною (кут між цією складовою і площиною географічного меридіана) і магнітним нахилом (кут між вектором напруженості і площиною горизонту). На Північному магнітному полюсі стрілка компаса, який встановлений вертикально, буде вказувати строго вниз, а на Південному - строго вгору. Однак на магнітному полюсі стрілка компаса, розташованого горизонтально, безладно крутиться навколо своєї осі, тому компас тут марний для навігації. Див. також геомагнетизм.
Геомагнетизм обумовлює існування зовнішнього магнітного поля - магнітосфери. В даний час Північний магнітний полюс відповідає позитивному знаку (силові лінії поля спрямовані всередину Землі), а Південний - негативного (силові лінії спрямовані назовні). В геологічному минулому полярність час від часу змінювалася на протилежну. Сонячний вітер (потік елементарних частинок, що випускаються Сонцем) деформує магнітне поле Землі: на зверненої до Сонця денній стороні воно стискається, а на протилежній, нічний, - витягується в т.зв. магнітний хвіст Землі.
Нижче 1000 км електромагнітні частки в тонкому верхньому шарі земної атмосфери стикаються з молекулами кисню та азоту, збуджуючи їх, в результаті відбувається світіння, відоме як полярне сяйво, у всій повноті видиме тільки з космосу. Найбільш вражаючі полярні сяйва пов'язані з сонячними магнітними бурями, синхронними з максимумами сонячної активності, що мають циклічність 11 років і 22 року. В даний час Північне полярне сяйво найкращим чином видно з Канади і з Аляски. У середні століття, коли північний магнітний полюс розташовувався на схід від, полярне сяйво часто було видно в Скандинавії, північній Росії і північному Китаї.
БУДОВА
літосфера(Від грец. Lithos - камінь і sphaira - куля) - оболонка «твердої» Землі. Раніше вважали, що Земля складається з твердої тонкої кори і гарячого киплячого розплаву під нею, а до літосфері відносили тільки тверду кору. Сьогодні вважають, що «тверда» Земля включає три концентричні оболонки, звані земною корою, мантією і ядром (рис. 4). Земна кора і верхня мантія представляють собою тверді тіла, зовнішня частина ядра поводиться як рідке середовище, а внутрішня - як тверде тіло. Сейсмологи відносять до літосфері земну кору і верхню частину мантії. Підстава літосфери розташоване на глибинах від 100 до 160 км на контакті з астеносферой (зоною зниженої твердості, міцності і в'язкості в межах верхньої мантії, що складається приблизно з розплавлених порід).
Земна кора- тонка зовнішня оболонка Землі середньою потужністю 32 км. Найбільш тонка вона під океанами (від 4 до 10 км), а найбільш потужна - під материками (від 13 до 90 км). На кору припадає приблизно 5% обсягу Землі.
Розрізняють континентальну і океанічну земну кору (рис. 5). Перша з них раніше називалася Сіаль, оскільки складають її граніти і деякі інші породи містять в основному кремній (Si) і алюміній (Al). Океанічна кора називалася сіма по переважанню в складі її порід кремнію (Si) і магнію (Mg). Зазвичай вона складається з темноколірних базальтів, часто вулканічного походження. Існують також райони з корою перехідного типу, де океанічна кора повільно перетворюється в континентальну або, навпаки, частина континентальної кори перетворюється в океанічну. Такі трансформації відбуваються в процесі часткового або повного плавлення, а також в результаті корови динамічних процесів.
Близько третини земної поверхні становить суша, що складається з шести материків (Євразії, Північної і Південної Америки, Австралії та Антарктиди), островів і груп островів (архіпелагів). Більша частина суші розташована в Північній півкулі. Взаємне розташування материків змінювалося протягом геологічної історії. Близько 200 млн. Років тому материки розташовувалися в основному в Південній півкулі і утворювали гігантський суперконтинент Гондвану (см. також ГЕОЛОГІЯ).
Висота поверхні земної кори істотно різниться від району до району: найвища точка на Землі - гора Джомолунгма (Еверест) в Гімалаях (8848 м над рівнем моря), а найнижча - на дні западини Челленджер в жолобі Маріанськом поблизу Філіппін (11 033 м нижче р.м.). Таким чином, амплітуда висот поверхні земної кори - понад 19 км. В цілому гірські країни з висотами понад 820 м над у. м. займають приблизно 17% поверхні Землі, а решта території суші - менше 12%. Близько 58% земної поверхні припадає на глибоководні (3-5 км) океанічні басейни, а 13% - на досить мілководна континентальний шельф і перехідні області. Бровка шельфу зазвичай розташована на глибині бл. 200 м.
Вкрай рідко безпосередніми дослідженнями можуть бути охоплені шари земної кори, розташовані глибше 1,5 км (як, наприклад, в золотоносних копальнях ПАР глибиною понад 3 км, нафтових свердловинах Техасу глибиною бл. 8 км і в найглибшій у світі - понад 12 км - Кольської бурової експериментальної свердловині). На основі вивчення цих та інших свердловин отримано велику кількість інформації про склад, температурі та інших властивості земної кори. Крім того, в районах інтенсивних тектонічних рухів, наприклад, у Великому Каньйоні р.Колорадо і в гірських країнах, вдалося скласти детальне уявлення про глибинну будову земної кори.
Встановлено, що земна кора складається з твердих гірських порід. Виняток становлять прівулканіческіе зони, де існують вогнища розплавлених порід, або магми, які виливаються на поверхню у вигляді лави. В цілому породи земної кори приблизно на 75% складаються з кисню і кремнію і на 13% - з алюмінію і заліза. Сполучення цих та деяких інших елементів утворюють мінерали, що входять до складу гірських порід. Іноді в земній корі виявляються в значних концентраціях мають важливе господарське значення окремі хімічні елементи та мінерали. До них відносяться вуглець (алмази і графіт), сірка, руди золота, срібла, заліза, міді, свинцю, цинку, алюмінію і ін. Металів. Див. також мінеральні ресурси; мінерали і мінералогія.
мантія- оболонка «твердої» Землі, розташована під земною корою і тягнеться приблизно до глибини 2900 км. Вона поділяється на верхню (потужністю бл. 900 км) і нижню (потужністю бл. 1900 км) мантію і складається з щільних зеленувато-чорних залізо-магнієвих силікатів (перідотіта, дуніту, еклогіти). В умовах поверхневих температур і тисків ці породи приблизно вдвічі жорсткіше, ніж граніт, а на великих глибинах стають пластичними і повільно течуть. Завдяки розпаду радіоактивних елементів (особливо ізотопів калію і урану) мантія поступово нагрівається знизу. Іноді в процесі горотворення блоки земної кори занурюються в мантійних речовина, де вони плавляться, а потім під час вулканічних вивержень разом з лавою виносяться на поверхню (іноді лава включає уламки перідотіта, дуніту і еклогіти).
У 1909 хорватський геофізик А.Мохоровічіч встановив, що швидкість поширення поздовжніх сейсмічних хвиль різко збільшується на глибині бл. 35 км під материками і 5-10 км - під океанічним дном. Цей рубіж відповідає кордоні між земною корою і мантією і називається поверхнею Мохоровичича. Положення нижньої межі верхньої мантії менш виразно. Поздовжні хвилі, проникаючи в мантію, поширюються з прискоренням до тих пір, поки не досягнуть астеносфери, де їх рух сповільнюється. Нижня мантія, в якій швидкість цих хвиль знову збільшується, більш жорстка, ніж астеносфера, але трохи більш пружна, ніж верхня мантія.
ядроЗемлі ділиться на зовнішнє і внутрішнє. Перше з них починається приблизно на глибині 2900 км і має потужність ок. 2100 км. Кордон нижньої мантії і зовнішнього ядра відома як шар Гутенберга. В його межах поздовжні хвилі сповільнюються, а поперечні взагалі не поширюються. Це свідчить про те, що зовнішнє ядро \u200b\u200bповодиться як рідина, оскільки поперечні хвилі не здатні поширюватися в рідкому середовищі. Вважають, що зовнішнє ядро \u200b\u200bскладається з розплавленого заліза, що має щільність від 8 до 10 г / см 3. Внутрішнє ядро \u200b\u200bрадіусом ок. 1350 км розглядається як тверде тіло, тому що швидкість поширення в ньому сейсмічних хвиль знову різко зростає. Внутрішнє ядро, очевидно, складається майже повністю з елементів, що мають дуже високу щільність, - заліза і нікелю. Див. також геологія.
гідросфераявляє собою сукупність всіх природних вод на земній поверхні і поблизу неї. Її маса - менше 0,03% маси всієї Землі. Майже 98% гідросфери складають солоні води океанів і морів, що покривають ок. 71% земної поверхні. Близько 4% припадає на материкові льоди, озерні, річкові та підземні води, Трохи води міститься в мінералах і в живій природі.
Чотири океану (Тихий - найбільший і глибокий, що займає майже половину земної поверхні, Атлантичний, Індійський і Північний Льодовитий) разом з морями утворюють єдину акваторію - Світовий океан. Однак океани нерівномірно розподілені на Землі і сильно розрізняються за глибиною. Місцями океани розділені тільки вузькою смугою суші (наприклад, Атлантичний і Тихий - Панамським перешийком) або мілководними протоками (наприклад, Беринговим - Північний Льодовитий і Тихий океани). Підводним продовженням материків є досить мілководні континентальні шельфи, що займають великі площі біля берегів Північної Америки, Східної Азії та північній Австралії і полого спускаються у напрямку до відкритого океану. Край шельфу (брівка) зазвичай різко обривається при переході до континентального схилу, спочатку круто падає, а потім поступово виполажівается в зоні континентального підніжжя, яке змінюється глибоководним ложем із середніми глибинами 3700-5500 м. Континентальний схил зазвичай порізаний глибокими підводними каньйонами, часто є морським продовженням великих річкових долин. Річкові опади виносяться через ці каньйони і утворюють підводні конуси виносу на континентальному підніжжі. Глибоководних абісальних рівнин досягають тільки найтонші глинисті частинки. Ложе океану має нерівну поверхню і являє собою поєднання підводних плато і гірських хребтів, місцями увінчаних вулканічними горами (плосковершінние підводні гори називаються гайотами). У тропічних морях підводні гори завершуються кільцеподібними кораловими рифами, що утворюють атоли. По периферії Тихого океану і вздовж молодих острівних дуг Атлантичного і Індійського океанів є жолоби глибиною понад 11 км.
Морська вода являє собою розчин, що містить в середньому 3,5% мінеральних речовин (її солоність зазвичай виражається в проміле, ‰). Основним компонентом морської води є хлористий натрій, присутні також хлорид і сульфат магнію, сульфат кальцію, бромід натрію і ін. Деякі внутрішні моря завдяки надходженню величезної кількості прісної води мають менш високу солоність (наприклад, максимальна солоність Балтійського моря 11 ‰), тоді як інші внутрішні моря і озера відрізняються дуже високою солоністю (Мертве море - 260-310 ‰, Велике Солоне озеро - 137-300 ‰).
атмосфера- повітряна оболонка Землі, що складається з п'яти концентричних шарів - тропосфери, стратосфери, мезосфери, термосфери і екзосфери. Реальна верхня межа атмосфери відсутня. Зовнішній шар, що починається приблизно на висоті 700 км, поступово розріджується і переходить в міжпланетний простір. Крім того, існує ще магнітосфера, що пронизує всі шари атмосфери і тягнеться далеко за її межі.
Атмосфера складається з суміші газів: азоту (78,08% її обсягу), кисню (20,95%), аргону (0,9%), діоксиду вуглецю (0,03%) і рідких газів - неону, гелію, криптону і ксенону (в сумі 0,01%). Майже всюди поблизу земної поверхні присутня водяна пара. В атмосфері міст і промислових районів виявляються підвищені концентрації сірчистого ангідриду, вуглекислого та чадного газів, метану, фтористого вуглецю та інших газів антропогенного походження. Див. також забруднення повітря.
тропосфера -шар атмосфери, в якому формується погода. У помірних широтах вона тягнеться приблизно до висоти 10 км. Її верхня межа, відомий як тропопауза, на екваторі вище, ніж на полюсах. Є також сезонні зміни - влітку тропопауза розташовується трохи вище, ніж взимку. В межах Тропопауза відбувається циркуляція величезних мас повітря. Середня температура повітря в приземному шарі атмосфери ок. 15 ° C. З висотою температура знижується приблизно на 0,6 ° на кожні 100 м висоти. Холодне повітря верхніх шарів атмосфери опускається, а теплий - піднімається. Але під впливом обертання Землі навколо своєї осі і локальних особливостей розподілу тепла і вологи ця принципова схема циркуляції атмосфери зазнає змін. Найбільше сонячної теплової енергії надходить в атмосферу в тропіках і субтропіках, звідки в результаті конвекції теплі повітряні маси переносяться в високі широти, де втрачають тепло. Див. також Метеорологія І кліматологія.
стратосферарозташована в діапазоні від 10 до 50 км над рівнем моря. Для неї характерні досить постійні вітри і температури (в середньому бл. -50 ° С) і рідкісні перламутрові хмари, утворені кристалами льоду. Однак у верхніх шарах стратосфери температура підвищується. Сильні турбулентні потоки повітря, відомі під назвою струменевих течій, циркулюють навколо Землі в приполярних широтах і в екваторіальному поясі. Залежно від напрямку руху реактивних літаків, що літають в нижніх шарах стратосфери, струменеві течії можуть становити небезпеку або сприяти польотів. У стратосфері сонячна ультрафіолетова радіація і заряджені частинки (головним чином, протони й електрони) взаємодіють з киснем, продукуючи озон, іони кисню та азоту. Найбільш високі концентрації озону виявлені в нижній стратосфері.
мезосфера- шар атмосфери, розташований в інтервалі висот від 50 до 80 км. В її межах температура поступово знижується приблизно від 0 ° C біля нижньої межі до -90 ° С (іноді до -110 ° С) у верхньої межі - мезопаузи. Із середніми шарами мезосфери пов'язана нижня межа іоносфери, де електромагнітні хвилі відбиваються іонізованими частинками.
Область між 10 і 150 км іноді називається хемосферой, оскільки саме тут, головним чином в мезосфері, відбуваються фотохімічні реакції.
термосфера- високі шари атмосфери приблизно від 80 до 700 км, в яких підвищується температура. Оскільки атмосфера тут розріджена, теплова енергія молекул - головним чином кисню - низька, а температури залежать від часу доби, сонячної активності і деяких інших чинників. У нічний час температури змінюються приблизно від 320 ° C в періоди мінімальної сонячної активності до 2200 ° C під час піків сонячної активності.
екзосфера -самий верхній шар атмосфери, що починається на висотах бл. 700 км, де атоми і молекули перебувають настільки далеко одні від інших, що стикаються досить рідко. Це т.зв. критичний рівень, на якому атмосфера перестає вести себе як звичайний газ, а атоми і молекули переміщаються в гравітаційному полі Землі як супутники. У цьому шарі головними компонентами атмосфери є водень і гелій - легкі елементи, які в кінцевому рахунку випаровуються в космічний простір.
Здатність Землі утримувати атмосферу залежить від сили земного тяжіння і швидкості руху молекул повітря. Будь-який об'єкт, який віддаляється від Землі зі швидкістю менше 8 км / с, повертається на неї під дією сили тяжіння. При швидкості 8-11 км / с об'єкт виводиться на навколоземну орбіту, а понад 11 км / с - долає земну гравітацію.
Багато частинки верхніх шарів атмосфери, що володіють високою енергією, могли б швидко зникнути в космічний простір, якби не було вловити магнітним полем Землі (магнітосфери), яке захищає всі живі організми (в т.ч. і людини) від згубного впливу малоинтенсивного космічного випромінювання. Див. також атмосфера;міжзоряний речовина; космосу дослідження і використання.
геодинаміки
Рухи земної кори і еволюція материків.Основні зміни лиця Землі полягають в гороутворенні і зміні площі і обрисів материків, які в ході формування піднімаються і опускаються. Наприклад, плато Колорадо площею 647,5 тис. Км 2, колись розташовувалося на рівні моря, в даний час має середні абсолютні висоти бл. 2000 м, а Тибетське нагір'я площею бл. 2 млн. Км 2 піднялося приблизно на 5 км. Такі масиви суші могли підіймаються зі швидкістю бл. 1 мм / рік. Після того, як закінчується горотворення, починають діяти руйнівні процеси, головним чином водна і в меншій мірі вітрова ерозія. Річки безперервно розмивають гірські породи і відкладають наноси нижче за течією. Наприклад, р.Миссисипи щорічно виносить в Мексиканську затоку ок. 750 млн. Т розчинених і твердих опадів.
Континентальна земна кора складена відносно легким матеріалом, тому материки, подібно айсбергам, плавають в щільній пластичної мантії Землі. При цьому нижня, велика частина маси материків розташована нижче рівня моря. Найбільш глибоко занурене в мантію земна кора в області гірських споруд, утворюючи т.зв. «Коріння» гір. Коли гори руйнуються і видаляються продукти вивітрювання, ці втрати компенсуються новим «зростанням» гір. З іншого боку, перевантаження річкових дельт надходять уламковим матеріалом є причиною їх постійного занурення. Таке підтримку рівноважного стану зануреної нижче рівня моря і розташованої вище нього частин материків носить назву ізостазії.
Землетруси і вулканічна діяльність.В результаті рухів великих блоків земної поверхні в земній корі утворюються розломи і відбувається складкоутворення. Гігантська світова система розломів і скидів, відома як серединно-океанічний рифт, оперізує Землю протягом більше 65 тис. Км. Для цього рифту характерні руху уздовж розломів, землетрусу і сильний потік внутрішньої теплової енергії, що свідчить про те, що магма розташована поблизу поверхні Землі. До цієї системи належить і розлом Сан-Андреас в південній Каліфорнії, в межах якого під час землетрусів окремі блоки земної поверхні зміщуються на величину до 3 м по вертикалі. Тихоокеанське "вогненне кільце» і Альпійсько-Гімалайський гірський пояс - основні райони вулканічної активності, пов'язані зі серединно-океанічних рифтом. До першого з цих районів приурочені майже 2/3 з відомих приблизно 500 вулканів. Тут же відбувається ок. 80% всіх землетрусів на Землі. Іноді у нас на очах виникають нові вулкани, як, наприклад, вулкан Парикутин в Мексиці (1943) або Суртсей у південних берегів Ісландії (1965).
Земні припливи.Зовсім іншу природу мають періодичні деформації Землі із середньою амплітудою 10-20 см, відомі як земні припливи, частково обумовлені тяжінням Землі Сонцем і Місяцем. Крім того, точки небосхилу, в яких орбіта Місяця перетинає площину земної орбіти, здійснюють оборот навколо Землі з періодом 18,6 років. Цей цикл впливає на стан «твердої» Землі, атмосфери та океану. Сприяючи збільшенню висоти припливів на континентальних шельфах, він може стимулювати сильні землетруси і виверження вулканів. У помірних широтах це може привести до підвищення швидкості деяких океанічних течій, наприклад Гольфстріму і Куросио. Тоді їх теплі води стануть більш істотно впливати на клімат. Див. також океанічні течії; океан; ЛУНА; припливи і відливи.
Дрейф материків.Хоча більшість геологів і вважало, що на суші і на дні океанів відбувається утворення розломів і формування складчастості, вважалося, що положення материків і океанічних западин строго фіксоване. У 1912 німецький геофізик А.Вегенер припустив, що стародавні масиви суші розколювались на частини і дрейфували, немов айсберги, по більш пластичної океанічної корі. Тоді ця гіпотеза не знайшла підтримки серед більшості геологів. Однак в результаті досліджень глибоководних басейнів в 1950-1970-х роках були отримані незаперечні докази на користь гіпотези Вегенера. В даний час теорія тектоніки плит становить основу уявлень про еволюцію Землі.
Спрединг океанічного дна.Глибоководні магнітні зйомки океанічного дна показали, що стародавні вулканічні породи перекриті тонким плащем річкових наносів. Ці вулканічні породи, головним чином базальти, у міру охолодження в процесі еволюції Землі зберігали інформацію про геомагнитном поле. Оскільки, як було сказано вище, час від часу полярність геомагнітного поля змінюється, базальти, що утворилися в різні епохи, мають намагніченість протилежного знака. Океанічне дно ділиться на смуги, виконані породами, які відрізняються знаком намагніченості. Паралельні смуги, розташовані по обидва боки від серединно-океанічних хребтів, симетричні по ширині і напрямку напруженості магнітного поля. Найближче до гребеня хребта розташовуються наймолодші формації, оскільки представляють свежеізверженную базальтову лаву. Вчені вважають, що гарячі розплавлені породи піднімаються по тріщинах вгору і розтікаються по обидва боки від осі хребта (цей процес можна порівняти з двома конвеєрними стрічками, що рухаються в протилежних напрямках), причому на поверхні хребтів чергуються смуги, що мають протилежну намагніченість. Вік будь-який такий смуги морського дна може бути визначений з великою точністю. Ці дані розглядаються як надійні свідчення на користь спрединга (розширення) океанічного дна.
Тектоніка плит.Якщо дно океану розширюється в шовного зоні серединно-океанічного хребта, це означає, що або поверхню Землі збільшується, або є райони, де океанічна кора зникає і занурюється в астеносферу. Такі райони, звані зонами субдукції, дійсно були виявлені в поясі, облямовують Тихий океан, і в переривчастою смузі, що простягається від Південно-Східної Азії до Середземномор'я. Всі ці зони приурочені до глибоководних жолобів, оперізувальний острівні дуги. Більшість геологів вважає, що на поверхні Землі є кілька жорстких літосферних плит, які «плавають» по астеносфері. Плити можуть ковзати одна відносно іншої, або одна може занурюватися під іншу в зоні субдукції. Єдина модель тектоніки плит дає найкраще пояснення розподілу великих геологічних структур і зон тектонічної активності, а також зміни взаємного розташування материків.
Сейсмічні зони.Серединно-океанічні хребти і зони субдукції є пояса частих сильних землетрусів і вулканічних вивержень. Ці райони з'єднані протяжними лінійними розломами, які простежуються по всій земній кулі. Землетруси приурочені до розломів і дуже рідко відбуваються в будь-яких інших областях. У напрямку до материків епіцентри землетрусів розташовуються все глибше. Цей факт дає пояснення механізму субдукції: розширюється океанічна плита пірнає під вулканічний пояс під кутом ок. 45 °. У міру «зісковзування» океанічна кора плавиться, перетворюючись на магму, яка через тріщини виливається у вигляді лави на поверхню.
Горотворення.Там, де древні океанічні западини знищуються в процесі субдукції, відбувається зіткнення материкових плит між собою або з осколками плит. Як тільки це трапляється, земна кора сильно стискається, формується насування, а потужність кори збільшується майже вдвічі. У зв'язку з ізостазією зім'ята в складки зона відчуває підйом і таким чином народжуються гори. Пояс гірських споруд альпійського етапу складчастості простежується уздовж узбережжя Тихого океану і в Альпійсько-Гімалайської зоні. У цих районах численні зіткнення літосферних плит і підйом території почалися ок. 50 млн. Років тому. Давніші гірські системи, як, наприклад, Аппалачі, мають вік понад 250 млн. Років, але в даний час вони настільки зруйновані і згладжені, що втратили типовий гірського вигляду і перетворилися в майже рівну поверхню. Однак, оскільки їх «коріння» занурені в мантію і плавають, вони відчували неодноразовий підйом. І все ж з часом такі древні гори перетворяться в рівнини. Більшість геологічних процесів проходять через стадії молодості, зрілості і старості, але зазвичай такий цикл займає дуже тривалий час.
Розподіл тепла і вологи.Взаємодія гідросфери та атмосфери контролює розподіл тепла і вологи на земній поверхні. Співвідношення суші і моря в значній мірі визначає характер клімату. Коли збільшується поверхню суші, відбувається похолодання. Нерівномірний розподіл суші і моря в даний час є передумовою для розвитку заледеніння.
Найбільше тепла поверхню Землі і атмосфера отримують від Сонця, яке протягом усього часу існування нашої планети майже з однаковою інтенсивністю випромінює теплову та світлову енергію. Атмосфера оберігає Землю від занадто швидкого повернення цієї енергії назад в космос. Близько 34% сонячної радіації втрачається через відображення хмарами, 19% поглинається атмосферою і тільки 47% досягає земної поверхні. Сумарний приплив сонячної радіації до верхньої межі атмосфери дорівнює віддачі радіації з цієї межі в космічний простір. В результаті встановлюється тепловий баланс системи «Земля - \u200b\u200bатмосфера».
Поверхня суші і повітря приземного шару швидко нагріваються вдень і досить швидко втрачають тепло вночі. Якби у верхній тропосфері були відсутні вловлюють тепло шари, амплітуда коливань добових температур могла б бути набагато більше. Наприклад, Місяць отримує від Сонця приблизно стільки ж тепла, скільки і Земля, але, оскільки в Місяця немає атмосфери, температури її поверхні днем \u200b\u200bпідвищуються приблизно до 101 ° C, а вночі знижуються до -153 ° C.
Океани, температура води яких змінюється набагато повільніше, ніж температура земної поверхні або повітря, надають на клімат сильне пом'якшувальну дію. Вночі та взимку повітря над океанами остигає значно повільніше, ніж над сушею, а якщо океанічні повітряні маси переміщаються над материками, це призводить до потепління. І навпаки, вдень і влітку морський бриз охолоджує сушу.
Розподіл вологи на земній поверхні визначається кругообігом води в природі. Кожну секунду в атмосферу, головним чином з поверхні океанів, випаровується величезна кількість води. Вологе океанічне повітря, проносячись над материками, охолоджується. Потім волога конденсується і повертається на земну поверхню у формі дощу або снігу. Частково вона зберігається в сніговому покриві, річках і озерах, а частково повертається в океан, де знову відбувається випаровування. Таким чином завершується гідрологічний цикл.
Океанічні течії є потужним терморегулирующим механізмом Землі. Завдяки їм в тропічних океанічних районах підтримується рівномірна помірна температура і теплі води переносяться в більш холодні високоширотні регіони.
Оскільки вода відіграє істотну роль в ерозійних процесах, вона тим самим впливає на рухи земної кори. А будь-який перерозподіл мас, обумовлене такими рухами в умовах обертається навколо своєї осі Землі, здатне, в свою чергу, внести внесок у зміну положення земної осі. Під час льодовикових епох рівень моря знижується, так як вода акумулюється в льодовиках. Це, в свою чергу, призводить до розростання материків і збільшення кліматичних контрастів. Скорочення річкового стоку і зниження рівня Світового океану перешкоджають досягненню теплими океанічними течіями холодних регіонів, що веде до подальших кліматичних змін.
РУХ ЗЕМЛІ
Земля обертається навколо своєї осі і навколо Сонця. Ці рухи ускладнюються за рахунок гравітаційного впливу інших об'єктів Сонячної системи, що представляє собою частину нашої Галактики (рис. 6). Галактика обертається навколо свого центру, отже, і Сонячна система разом із Землею залучені в цей рух.
Обертання навколо своєї осі.Земля робить один оборот навколо осі за 23 год 56 хв 4,09 с. Обертання відбувається із заходу на схід, тобто проти годинникової стрілки (якщо дивитися з боку Північного полюса). Тому здається, що Сонце і Місяць сходять на сході і заходять на заході. Земля здійснює приблизно 365 1/4 обороту за час одного витка навколо Сонця, що становить один рік або займає 365 1/4 доби. Оскільки на кожен такий виток, крім цілої доби, додатково витрачається ще чверть доби, кожні чотири роки до календаря додається один день. Гравітаційне тяжіння Місяця поступово уповільнює обертання Землі і подовжує добу приблизно на 1/1000 с кожне сторіччя. За геологічними даними, темпи обертання Землі могли змінюватися, але не більше ніж на 5%.
Звернення Землі навколо Сонця.Земля обертається навколо Сонця по еліптичній орбіті, близькій до кругової, в напрямку із заходу на схід зі швидкістю бл. 107 000 км / ч. Середня відстань до Сонця 149 598 тис. Км, а різниця між найбільшим і найменшим відстанню 4,8 млн. Км. Ексцентриситет (відхилення від кола) земної орбіти змінюється дуже незначно протягом циклу тривалістю 94 тис. Років. Зміни відстані до Сонця, як вважають, сприяють формуванню складного кліматичного циклу, з окремими етапами якого пов'язане наступання і отступаніе льодовиків під час льодовикових періодів. Ця теорія, розвинена югославським математиком М. Міланкович, підтверджується геологічними даними.
Вісь обертання Землі нахилена до площини орбіти під кутом 66 ° 33 ", завдяки чому відбувається зміна пір року. Коли Сонце знаходиться над Північним тропіком (23 ° 27" пн.ш.), в Північній півкулі починається літо, при цьому Земля розташовується найдалі від сонця. У Південній півкулі літо починається, коли Сонце піднімається над Південним тропіком (23 ° 27 "пд.ш.). У цей час в Північній півкулі починається зима.
Прецессия.Тяжіння Сонця, Місяця та інших планет не змінює кута нахилу земної осі, але призводить до того, що вона переміщається по круговому конусу. Це переміщення називається прецесією. В даний час Північний полюс спрямований на Полярну зірку. Повний цикл прецесії становить бл. 25 800 років і вносить істотний внесок в кліматичний цикл, про який писав Миланкович.
Двічі на рік, коли Сонце знаходиться безпосередньо над екватором, і двічі на місяць, коли аналогічним чином розташована Місяць, тяжіння, що обумовлює прецесію, зменшується до нуля і відбувається періодичне збільшення і зниження темпів прецесії. Таке коливальний рух земної осі відомо як нутація, яка досягає максимуму кожні 18,6 років. Ця періодичність по впливу на клімат займає друге місце після зміни пір року.
Система Земля - \u200b\u200bМісяць.Земля і Місяць пов'язані взаємним тяжінням. Загальний центр ваги, званий центром мас, розташований на лінії, що з'єднує центри Землі і Місяця. Оскільки маса Землі майже в 82 рази більше маси Місяця, центр мас цієї системи розташований на глибині понад 1600 км від поверхні Землі. І Земля, і Місяць здійснюють оборот навколо цієї точки за 27,3 діб. Оскільки вони обертаються навколо Сонця, центр мас описує згладжений еліпс, хоча кожне з цих тіл має хвилясту лінію руху.
Інші форми руху.В межах Галактики Земля і інші об'єкти Сонячної системи переміщаються зі швидкістю бл. 19 км / с в напрямку зірки Вега. Крім того, Сонце і інші сусідні зірки обертаються навколо центру Галактики зі швидкістю бл. 220 км / с. У свою чергу, наша Галактика входить до складу невеликої локальної групи галактик, яка, в свою чергу, є частиною гігантського скупчення галактик.
ЛІТЕРАТУРА
Магніцький В.А. Внутрішня будова і фізика Землі. М., 1965
Вернадський В.І.