Надо Знать

добавить знаний



Земля


Цветная фотография Земли сделана из Аполлона-17

План:


Введение

Земля - третья от Солнца планета Солнечной системы, единственная планета, на которой известно жизни, дом человечества. Земля относится к планет земной группы и является крупнейшей из этих планет в Солнечной системе. Землю иногда называют миром, латинским названием Терра или греческой - Гея.

Земля является объектом исследования значительного количества наук о Земле. Изучение Земли как небесного тела принадлежит к области астрономии, строение и состав Земли изучает геология, состояние атмосферы - метеорология, совокупность проявлений жизни на планете - биология. География дает описание особенностей рельефа поверхности планеты - океанов, морей, озер и год, материков и островов, гор и долин, а также человеческие поселения и Общественные образования: города и села, государства, экономические районы и тому подобное.

Земля вращается вокруг Солнца эллиптической орбите (очень близкой к круговой) со средней скоростью 29 765 м / с на среднем расстоянии 149 600 000 км с периодом, что приблизительно равно 365,24 суток. Земля имеет спутник - Месяц, который вращается вокруг Солнца на среднем расстоянии 384 400 км. Наклон земной оси к плоскости эклиптики составляет 66 33ь22 ". Период обращения планеты вокруг своей оси 23 ч 56 мин 4,1 с. Вращение вокруг своей оси вызывает смену дня и ночи, а наклон оси к эклиптике вместе с вращением вокруг Солнца - смену времен года.

Форма Земли - геоида. Средний радиус Земли составляет 6371,032 км, экваториальный - 6378,16 км, полярный - 6356,777 км. Площадь поверхности земного шара 510 млн км , объем - 1,083 10 12 км , средняя плотность - 5518 кг / м . Масса Земли составляет 5976.10 21 кг. Земля имеет магнитное и тесно связанное с ним электрическое поля [ ]. Гравитационное поле Земли обуславливает ее близкую к сферической форму и существование атмосферы.

По современным космогоническим представлениям, Земля образовалась примерно 4,7 млрд лет назад из рассеянного в протосолнечной системе газопылевого вещества. Вследствие дифференциации вещества Земли, под действием гравитационного поля, в условиях разогрева земных недр возникли и развились различные по химическому составу, агрегатному состоянию и физическим свойствам оболочки - геосферы : ядро (в центре), мантия, земная кора, гидросфера, атмосфера, магнитосфера. В составе Земли преобладает железо (34,6%), кислород (29,5%), кремний (15,2%), магний (12,7%) [ Источник? ]. Земная кора, мантия и внутренняя часть ядра твердые ( внешняя часть ядра считается жидкой) [ Источник? ]. От поверхности Земли к центру возрастают давление, плотность и температура. Давление в центре планеты 3,6 11 октября Па, плотность примерно 12,5 10 кг / м , температура в диапазоне от 5000 до 6000 C. Основные типы земной коры - материковая и океаническая, в переходной зоне от материка к океану развита кора промежуточного строения.


1. История

Rotating earth (large). Gif

1.1. История образования

Земля образовалась примерно 4540000000 лет назад с дискообразной протопланетарного облака вместе с другими планетами Солнечной системы. Формирование Земли в результате аккреции продолжалось 10-20 млн лет. Сначала Земля была полностью расплавленной [ Источник? ], но постепенно остыла, и на ее поверхности образовалась тонкая твердая оболочка - земная кора.

Вскоре после образования Земли, примерно 4530000000 лет назад, образовался Луна. Одна из современных теорий образования единого естественного спутника Земли утверждает, что это произошло как результат столкновения с массивным небесным телом, которое получило название Тея.

Первичная атмосфера Земли образовалась в результате дегазации горных пород и вулканической активности. Из атмосферы сконденсировалась вода, образовав Мировой океан. Несмотря на то, что Солнце в то время светило на 70% слабее [ Источник? ], чем сейчас, геологические данные показывают, что океан не замерз, что, возможно, связано с парниковым эффектом. Примерно 3,5 млрд лет назад сформировалось магнитное поле Земли, защитило ее атмосферу от солнечного ветра.

Образование Земли и начальный этап ее развития (продолжительностью примерно 1,2 млрд лет) относятся к догеологичнои истории. Абсолютный возраст древнейших горных пород составляет свыше 3,5 млрд лет и, начиная с этого времени, ведет отсчет геологическая история Земли, которая делится на две неравные этапа: докембрий, длившийся примерно 5/6 всего геологического летоисчисления (около 3 млрд. лет), и фанерозое, охватывающей последние 570 млн. лет. Около 3-3,5 млрд лет назад в результате эволюции материи на Земле возникла жизни, началось развитие биосферы - совокупности всех живых организмов (так называемое живое вещество Земли), которая существенно повлияла на развитие атмосферы, гидросферы и геосферы (по крайней мере в части осадочной оболочки). В результате кислородной катастрофы деятельность живых организмов изменила состав атмосферы Земли, обогатив ее кислородом, что создало возможность для развития аэробных живых существ.


1.2. Эволюция жизни


1.3. Будущее планеты

2. Форма Земли

Фигура Земли - это идеализация, с помощью которой пытаются описать форму планеты. В зависимости от цели описания используют различные модели формы Земли.

Первое приближение

Наиболее грубой формой описания фигуры Земли при первом приближении - есть сфера. Для большинства проблем общего землеведения этого приближения представляется достаточным, чтобы использовать в описании или исследовании некоторых географических процессов. В таком случае исключают сплющенисть планеты при полюсах как несущественное замечание. Земля имеет одну ось вращения и экваториальную плоскость - плоскость симметрии и плоскости симметрии меридианов, что характерно отличает ее от бесконечности множеств симметрии идеальной сферы. Горизонтальная структура географической оболочки характеризуется определенной поясностью и определенной симметрией относительно экватора.

Второе приближение

При большем приближении фигуру Земли приравнивают к эллипсоида вращения. Эта модель, характеризующаяся выраженной осью, экваториальной плоскостью симметрии и меридиональными плоскостями, используется в геодезии для вычисления, построения картографических сетей, расчетов и т.п.. Разница полуосей такого эллипсоида составляет 21 км, большая ось - 6378,160 км, малая - 6356,777 км, эксцентриситет - 1/298, 25. Положение поверхности легко может быть теоретически рассчитаны, но его невозможно определить экспериментально в натуре.

Третье приближение Из-за того, что экваториальный сечение Земли также эллипс с разностью длин полуосей в 200 м и эксцентриситетом 1/30000, третьей моделью выступает трехосный эллипсоид. В географических исследованиях эта модель почти не используется, она лишь свидетельствует о сложное внутреннее строение планеты.

Четвертое приближение

Геоида - это эквипотенциальные поверхности, совпадающей со средним уровнем Мирового океана, является геометрическим местом точек пространства, имеющих одинаковый потенциал силы тяжести. Такая поверхность имеет неправильную сложную форму, то есть не является плоскостью. Уровневая поверхность в каждой точке перпендикулярна к отвес. Практическое значение и важность этой модели состоит в том, что только с помощью отвеса, уровня, нивелира и других геодезических приборов можно проследить положение уровневых поверхностей, т.е. в нашем случае, геоида.



3. Состав и структура

3.1. Химический состав

Химический состав земной коры [2]
Compound Formula Composition
Continental Oceanic
Диоксид кремния SiO 2 60.2% 48.6%
Оксид алюминия Al 2 O 3 15.2% 16.5%
Оксид кальция CaO 5.5% 12.3%
Оксид магния MgO 3.1% 6.8%
Монооксид железа FeO 3.8% 6.2%
Оксид натрия Na 2 O 3.0% 2.6%
Оксид калия K 2 O 2.8% 0.4%
Оксид железа (III) Fe 2 O 3 2.5% 2.3%
water H 2 O 1.4% 1.1%
Диоксид углерода CO 2 1.2% 1.4%
Оксид титана (IV) TiO 2 0.7% 1.4%
Оксид фосфора (V) P 2 O 5 0.2% 0.3%
Total 99.6% 99.9%

3.2. Внутренняя структура

Внутреннее ядро, предположительно, имеет диаметр 2600 км и состоит из чистого железа или никеля, внешнее ядро толщиной 2250 км из расплавленного железа или никеля, мантия около 2900 км толщиной состоит преимущественно из твердых горных пород, отделена от земной коры поверхностью Мохоровича. Кора и верхний слой мантии образуют 12 основных подвижных блоки, некоторые из них несут континенты. Плато постоянно медленно движутся, это движение называется тектоническим дрейфом.

3емле состоит из трех основных геосфер: земной коры, мантии и ядра, которое, в свою очередь, делится на ряд слоев. Вещество этих геосфер разная по физическими свойствами, состоянием и минералогическому составу. В зависимости от величины скоростей сейсмических волн и характера их изменения с глубиной "твердую" Землю делят на восемь сейсмических слоев: А, В, С, D ', D ", Е, F и G. Кроме того, в Земле выделяют особо прочный слой литосферу и следующий, размягченный слой - астеносферу. Слой А, или земная кора, имеет переменную толщину (в континентальной области - 33 км, в океанической - 6 км, в среднем - 18 км).

строение Земли
Пересечение Земли от ядра до экзосферы

Во горами кора утолщается, в рифтовых долинах срединно-океанических хребтов почти исчезает. На нижней границы земной коры, - поверхности Мохоровичича, - скорости сейсмических волн возрастают скачкообразно, что связано преимущественно с изменением вещественного состава с глубиной, переходом от гранитов и базальтов до ультраосновных горных пород верхней мантии. Слои В, С, D ', D "входят в мантию. Слои Е, F и G образуют ядро Земли радиусом 3486 км. На границе с ядром (поверхности Гутенберга) скорость продольных волн резко уменьшается на 30%, а поперечные волны исчезают, что указывает на то, что внешнее ядро (слой Е, простирающаяся до глубины 4980 км) жидкое. Ниже переходного слоя F (4980-5120 км) находится твердое внутреннее ядро ​​(слой G), в котором вновь распространяются поперечные волны.

В твердой земной коре преобладают такие химические элементы : кислород (47,0%), кремний (29,0%), алюминий (8,05%), железо (4,65%), кальций (2,96%), натрий (2,5%), магний (1,87%), калий (2,5%), титан (0,45%), которые в сумме составляют 98,98%. Самые редкие элементы: Ро (примерно 2.10 -14%), Ra (2.10 -10%), Re (7.10 -8%), Au (4,3 10 -7%), Bi (9.10 -7%) и другие.

В результате магматических, метаморфических, тектонических процессов и процессов осадкообразования земная кора резко дифференцирована, в ней протекают сложные процессы концентрации и рассеяния химических элементов, приводящих к образованию различных типов пород.

Считают, что верхняя мантия по составу близка к ультраосновных пород, в которых преобладает О (42,5%), Mg (25,9%), Si (19,0%) и Fe (9,85%). В минеральном отношении здесь царит оливин, менее пироксенов. Нижнюю мантию считают аналогом каменных метеоритов (хондритов). Ядро 3емли по составу аналогичный железным метеоритам и содержит примерно 80% Fe, 9% Ni, 0,6% Co. На основе метеоритной модели рассчитан средний состав Земли, в котором преобладает Fe (35%), О (30%), Si (15%) и Mg (13%).

Температура является одним из важнейших характеристик земных недр, позволяющих объяснить состояние вещества в различных слоях и построить общую картину глобальных процессов. По измерениям в скважинах температура на первых километрах нарастает с глубиной с градиентом 20 C / км. На глубине 100 км, где находятся первичные очаги вулканов, средняя температура чуть ниже температуру плавления горных пород и равна 1100 C. При этом под океанами на глубине 100-200 км температура выше, чем во континентами, на 100-200 C. Прыжок плотности вещества в слое С на глибинв 420 км соответствует давлении 1,4 10 10 Па и отождествляется с фазовым переходом в оливин, который происходит при температуре около 1600 C. На границе с ядром при давлении 1,4 10 ноября Па и температуре порядка 4000 C силикаты находятся в твердом состоянии, а железо в жидком. В переходном слое F, где железо затвердевает, температура может быть 5000 C, в центре 3емли - 5000-6000 C, т.е. адекватная темпператури Солнца.



3.3. Тепловые процессы

3.4. Тектонические плиты

3.5. Географическая оболочка

Генеральная особенность строения земной поверхности заключается в делении на материки и океаны. Большая часть Земли занята Мировым океаном (361,1 млн. км ; 70,8%), суша составляет 149,1 млн. км (29,2%), и образует шесть материков ( Евразию, Африку, Северную Америку, Южную Америку, Антарктиду и Австралию) и острова. Она поднимается над уровнем мирового океана в среднем на 875 м (наибольшая высота 8848 м - гора Джомолунгма), горы занимают более 1/3 поверхности суши. Пустыни покрывают примерно 20% поверхности суши, леса - около 30%, ледники - свыше 10%. Амплитуда высот на планете достигает 20 км. Средняя глубина мирового океана примерно равна 3800 м (наибольшая глубина 11020 м - Марианский желоб (впадина) в Тихом океане). Объем воды на планете составляет 1370 млн. км , средняя соленость 35 ( г / л).



3.6. Гидросфера

3.7. Атмосфера

Атмосфера Земли, общая масса которой 5,15 15 октября т, состоит из воздуха - смеси в основном азота (78,08%) и кислорода (20,95%), 0,93% аргона, 0,03% углекислого газа, остальное - водяной пар, а также инертные и другие газы. Максимальная температура поверхности суши 57-58 C (в тропических пустынях Африки и Северной Америки), минимальная - около -90 C (в центральных районах Антарктиды).

Атмосфера Земли защищает все живое от губительного воздействия космического излучения.

Химический состав атмосферы Земли: 78,1% - азот, 20 - кислород, 0,9 - аргон, остальные - углекислый газ, водяной пар, водород, гелий, неон.

Атмосфера Земли включает:

Между тропосферой и стратосферой размещается переходный слой - тропопауза. В глубинах стратосферы под воздействием солнечного света создается озоновый экран, защищающий живые организмы от космического излучения. Выше - мезо-, термо- и экзосферы.


3.8. Погода и климат

Нижний слой атмосферы называется тропосферой. В ней происходят явления, которые определяют погоду. Вследствие неравномерного нагрева поверхности Земли солнечной радиацией, в тропосфере непрестанно проходит циркуляция больших масс воздуха. Основными воздушными течениями в атмосфере Земли является пассаты в полосе до 30 вдоль экватора и западные ветры умеренного пояса в полосе от 30 до 60 . Другим фактором переноса тепла является система океанических течений.

Вода оказывает на земле постоянный круговорот. Испаряясь с поверхности вод и суши, при благоприятных условиях водяной пар поднимается вверх в атмосфере, что приводит к образованию облаков. Вода возвращается на поверхность земли в виде атмосферных осадков и стекает к морям и океанам системой год.

Количество солнечной энергии, которую получает поверхность Земли уменьшается с ростом широты. Чем дальше от экватора, тем меньше угол падения солнечных лучей на поверхность, и тем больше расстояние, которое должен пройти луч в атмосфере. Вследствие этого среднегодовая температура на уровне моря уменьшается примерно на 0.4 C на один градус широты. Поврехню Земли разделяют на широтные пояса с примерно одинаковым климатом : тропический, субтропический, умеренный и полярный. Классификация климатов зависит от температуры и количества осадков. Наибольшее признание получила классификация климатов Кеппена, по которой выделяют пять широких групп - влажные тропики, пустыня, влажные средние широты, климат континентальный, холодный полярный климат. Каждая из этих групп делится на специфические пидрупы.


3.9. Магнитное поле

3.10. Земная гравитация

4. Положение в Солнечной системе

4.1. Вращение

4.2. Орбита

Земля совершает один оборот вокруг Солнца за каждые 365,256 дней солнечного времени, что соответствует одному году. Среднее расстояние от Солнца составляет 150 млн км. С точки зрения земного наблюдателя Солнце движется на восток относительно звезд со скоростью 1 / день. Орбитальная скорость планеты составляет в среднем 29,78 км / с [3] [4].

4.3. Наклон оси вращения и сезоны

5. Заселеннисть

5.1. Биосфера

5.2. Природные ресурсы

5.3. Экология и риски

5.4. Человеческая география

5.5. Административный состояние Земли

6. Земля в культуре

6.1. Развитие представлений о Земле

Мифология многих народов мира олицетворяла Землю как божество, например Гея у древних греков. Священные тексты многих религий содержат рассказы о творении Земли. Человеческие представления о форме Земли менялись со временем. Вера в плоскую Землю уступила представлениям о сферическую форму Земли с развитием мореплавания. К 16 в. основном считалось, что Земля является центром Вселенной, но вера уступила гелиоцентризма, начиная со времен Николая Коперника.



6.2. Планета Земля в искусстве

7. Моделирование изображения Земли

Для удобства получения представления о Земллю создают различные модели. В зависимости от назначения модели делятся на общегеографические (самые распространенные) и тематические (политические, климатические, геологические, тектонические, растительного, животного мира и др.).. Выделяют трехмерные и двухмерные модели. В трехмерных относят глобус - объемная модель Земли, что в общих чертах сохраняет ее форму, уменьшенную в десятки миллионов раз. Двумерными способами изображения Земли есть планы и карты.

План - изображение в горизонтальной плоскости в большом постоянном масштабе небольшой части земной поверхности. В отличие от плана, географическая карта - уменьшенное изображение всей земной поверхности или ее части на плоскости, построенное по определенным математическими правилами с учетом шарообразности Земли.

Формы земной поверхности на модели изображаются горизонталями.


Примечания

  1. Williams, David R. Earth Fact Sheet - nssdc.gsfc.nasa.gov / planetary / factsheet / earthfact.html - NASA, 20.05.2009
  2. Ошибка цитирования: Неправильный вызов : для сносок brown_mussett1981 не указан текст
  3. Ошибка цитирования: Неправильный вызов : для сносок earth_fact_sheet не указан текст
  4. Williams, David R. (2004-09-01). "Moon Fact Sheet" - nssdc.gsfc.nasa.gov / planetary / factsheet / moonfact.html. NASA . http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/moonfact.html - nssdc.gsfc.nasa.gov / planetary / factsheet / moonfact.html . Проверено 2007-03-21 .

См.. также

п о р Расположение Земли в Вселенной
п о р Солнечная система
Solar System Template Final.png
Солнце

Гелиосфера
Гелиопауза
Плутино : Орк Иксион Хуйя Радамант
Кьюбивано: Логос Варуна Сила-Нунам Девкалион Квавар Хаос Альчера Борасизи
Тифон Кето Седна
Списки периодических и непериодических комет Дамоклоиды Облако Оорта
См.. также астрономические объекты, список объектов солнечной системы по размеру, Портал: Астрономия


код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам