ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПРИРОДЫ МАТЕРИКОВ И ОКЕАНОВ
На уроках общей географии и природоведения вы получили знания о Земле как природном теле, которое развивается по определенным законам и состоит из взаимозависимых земных оболочек. Вы узнали о некоторых географических закономерностях — продолжительных устойчивых взаимосвязях между географическими объектами и явлениями, повторяющимися во времени и пространстве.
Возникновение и проявление географических закономерностей обусловлены вращением планеты вокруг своей оси и вокруг Солнца, углом ее наклона к плоскости орбиты, а также действием внутренних сил. Географические закономерности проявляются прежде всего в формировании и развитии природных компонентов — горных пород, воды, воздуха, почв, растительного и животного мира, а также в размещении природных комплексов. Например, географические закономерности проявляются в географической зональности, вертикальной поясности и т. д. Материки и океаны являются составляющими географической оболочки, поэтому им свойственны проявления всех существующих географических закономерностей.
ТЕМА 1. ФОРМА И ДВИЖЕНИЕ ЗЕМЛИ
§ 3. Географические следствия формы и движения Земли
• как форма Земли и ее движение влияют на природу материков и океанов
• какую фигуру напоминает форма Земли
• какие изменения в природе происходят на протяжении года
Земля — третья от Солнца и крупнейшая из планет земной группы. Астрономы установили, что наша планета одновременно участвует в нескольких видах движений. Например, в составе Солнечной системы она движется вокруг центра Млечного пути. Однако главные виды движения, которые с древних времен были известны человечеству, — это осевое и орбитальное. Знания о форме, размерах и закономерностях движения нашей планеты помогут понять, как проявляются многие природные закономерности на материках и в океанах.
1. Географические следствия формы и размеров Земли.
По мнению ученых, Земля образовалась примерно 4,7 млрд лет назад. Своей формой она напоминает сплюснутый шар. Такая шарообразная форма Земли была названа геоид.
Форма Земли и ее размеры имеют важное географическое значение. Масса нашей планеты — 6,6 секстиллионов тонн (в этом числе 21 ноль!). Она формирует силу земного тяготения, удерживающую на поверхности воду и атмосферу вокруг Земли.
Форма Земли определяет угол падения солнечных лучей на поверхность: на разных широтах они падают под разным углом. Это служит причиной неравномерного нагревания планеты, зонального распределения тепла и формирования тепловых поясов. Тепловые пояса, в свою очередь, наряду с другими факторами (размером и массой Земли, ее расстоянием от Солнца) обуславливают закономерное изменение природных процессов и явлений в географической оболочке в направлении от экватора к полюсам.
2. Вращение Земли вокруг своей оси.
Наша планета равномерно вращается вокруг условной оси с запада на восток, если смотреть на нее со стороны Северного полюса. Такое движение Земли называют осевым вращением. Земная ось наклонена под углом 66°33′ к плоскости орбиты. При этом ось ориентирована своим северным концом на Полярную звезду (рис. 1).
Рис. 1. Осевое вращение Земли.
Осевое вращение Земли имеет важное географическое значение. Прежде всего оно определяет смену дня и ночи и возникновение единицы времени — суток. Полный оборот вокруг своей оси Земля совершает за 23 часа 56 минут 4 секунды.
Смена дня и ночи обуславливает суточные ритмы в природе, то есть регулярное повторение в течение суток различных природных процессов. К ним относятся закономерные изменения в освещенности поверхности Земли, температура воздуха. Жизнь животных, растений и человека также подчинена суточному ритму.
Продолжительность суток зависит от скорости вращения планеты. Чем быстрее вращается планета вокруг своей оси, тем короче сутки, и наоборот. Например, Уран вращается вокруг своей оси в два раза быстрее Земли, поэтому продолжительность суток на Уране составляет половину земных суток.
Осевое вращение влияет на форму Земли. Сжатие Земли у полюсов — результат ее осевого вращения. Расстояние от центра Земли до полюсов (полярный радиус) на 21 км короче расстояния от центра Земли до экватора (экваториальный радиус). По этой же причине окружность Земли по меридианам на 72 км меньше, чем по экватору.
Вследствие осевого вращения Земли все тела, движущиеся по ее поверхности, отклоняются от первоначального направления: в Северном полушарии — в правую сторону по направлению своего движения, а в Южном полушарии — в левую сторону. Человек, движущийся со скоростью 4—5 км/ч, действия отклоняющей силы, разумеется, не ощущает. Однако на большие массы воды она оказывает существенное влияние. Это хорошо заметно на берегах рек. Отклоняющая сила прижимает воду к одному из берегов: у рек Северного полушария обычно более крутой правый берег, а в Южном полушарии — левый. Отклонение также влияет на направление движения ветров в атмосфере, течений в Мировом океане.
3. Орбитальное движение Земли.
Земля движется по своей орбите вокруг Солнца со средней скоростью около 30 км/с. Один оборот вокруг Солнца она осуществляет за год — отрезок времени продолжительностью 365 суток 6 часов 9 минут 9 секунд. Из-за наклона земной оси к плоскости орбиты при орбитальном движении Солнце освещает лучше то Северное, то Южное полушарие. Неравномерностью освещенности и нагрева земной поверхности вызвана смена времен года.
Чтобы лучше понять причины смены времен года, рассмотрим положение Земли в дни весеннего и осеннего равноденствия, зимнего и летнего солнцестояния (рис. 2).
Рис. 2. Орбитальное движение Земли.
Во время весеннего и осеннего равноденствия (21 марта и 23 сентября) Солнце находится в зените над экватором. Его лучи падают на экватор под прямым углом. К северу и к югу от него лучи падают под одинаково меньшими углами. Поэтому на всем земном шаре (кроме полюсов) день равен ночи и длится 12 часов.
В день летнего солнцестояния (22 июня) ось Земли наклонена северным концом к Солнцу, и его лучи отвесно падают на параллель 23°26′ с. ш. — Северный тропик. В это время на всех широтах Северного полушария Солнце занимает самое высокое положение. К северу от параллели 66°34′ с. ш., которую называют Северным полярным кругом, Солнце за горизонт не заходит. Во всем Северном полушарии день длиннее ночи, он увеличивается от 12 часов на экваторе до 24 часов на полюсе. 22 июня в Северном полушарии начинается астрономическое лето, а в Южном — астрономическая зима.
В день зимнего солнцестояния — 22 декабря — положение Земли является противоположным. К Солнцу обращено Южное полушарие, и его лучи отвесно падают на Южный тропик — параллель 23°26′ ю. ш. Теперь освещена вся южная полярная часть от параллели 66°34′ ю. ш. (Южный полярный круг). В Южном полушарии начинается астрономическое лето, а в Северном — астрономическая зима.
В связи с орбитальным движением и наклоном земной оси к плоскости орбиты на Земле сформировались пять поясов освещенности, ограниченных тропиками и полярными кругами (рис. 3). Они отличаются высотой полуденного Солнца над горизонтом, продолжительностью дня и температурными условиями.
Рис. 3. Пояса освещенности, тропики и полярные круги.
Со сменой времен года связана сезонная ритмичность в природе. Она проявляется в изменениях температуры, влажности воздуха и других метеорологических показателей, в свою очередь, влияющих на режим водоемов, жизнь растений и животных.
• Шарообразная форма Земли определяет разницу в количестве солнечного света и тепла, поступающих на ее поверхность на различных широтах.
• Главные географические следствия осевого вращения Земли — смена дня и ночи, суточная ритмичность природных явлений и процессов, сплюснутая у полюсов форма планеты, отклоняющая сила.
• Главные географические следствия орбитального движения Земли — смена времен года и сезонная ритмичность природных процессов.
Вопросы и задания для самопроверки
1. Объясните значение формы Земли и ее размеров для географии. В каком месте на поверхности Земли человек может находиться ближе всего к ее центру? 2. Укажите географические следствия: а) вращения Земли вокруг своей оси; б) вращения Земли вокруг Солнца. 3. Приведите примеры суточных и сезонных ритмов в природе. 4. Что такое тропики и полярные круги? 5. В какой день в вашей местности высота Солнца над горизонтом в полдень будет наибольшей? наименьшей?
Работаем самостоятельно
1. Узнайте, кто, когда и каким образом первым измерил радиус Земли.
2. Подготовьте доклад о календарях, существовавших у разных народов. Укажите недостатки их систем отсчета времени.
Источник
Движения Земли и их географические следствия.
У Земли существует 3 движения:
1.Орбитальное (с запада на восток против часовой стрелки)
2.Вращение вокруг собственной оси (с запада на восток против часовой стрелки)
3.Движение системы Земля – Луна
Следствия первого движения.
1.Афелий(5 июля) — самое дальнее расстояние от Земли до Солнца, Перигелий(3 января) — самое ближайшее расстояние.
Первое географическое следствие – это явление прецессии (равноденствие). Прецессия – это медленное конусообразное движение земной оси вокруг перпендикуляра плоскости орбиты с вершиной в центре Земли. Это связано с действием Луны и Солнца.
22 июня — день летнего солнцестояния для северного полушария или день зимнего солнцестояние для южного. В этот день Солнце в зените над северным тропиком. Земная ось наклонена к Солнцу северным полюсом, поэтому северное полушарие получает больше тепла, чем южное, в северном полушарии день длиннее ночи, северная приполярная область освещена круглые сутки. В южном полушарии всё наоборот.
23 сентября – осеннее для северного полушария и весеннее для южного равноденствие. Оба полушария освещены одинаково, на всей планете день равен ночи, в полдень солнце в зените над экватором.
22 декабря – день зимнего (северное полушарие) и летнего(южное полушарие) солнцестояния. Солнце в зените над южным тропиком.
21 марта – день весеннего (северный полушарий) и осеннего(южный) равноденствия.
Второе географическое следствие – это смена времен года и неравенство дня и ночи.
Существует пять поясов освещения (тепловые пояса). Их границами служат линии тропиков и полярных кругов.
Жаркий пояс. Лежит между тропиками. На экваторе день всегда равен ночи, на других широтах этого пояса продолжительность их мало изменяется.
Умеренные пояса. Располагаются между тропиками и полярными кругами. В течении суток обязательно происходит смена дня и ночи, при чём продолжительность их зависит от положения Солнца.
Холодные пояса. Располагаются к северу от северного и к югу от южного кругов. Они отличаются наличием полярных дней и ночей.
Тепловые пояса – основа климатической зональности и природной зональность вообще.
Следствия вращения вокруг своей оси.
1.Смена дня и ночи. Единицами измерения времени являются сутки (звездные и солнечные).
2.Земля сплющена у полюсов.
3.Сила Кориолиса. Отклонение тел, движущихся горизонтально, в северном полушарии вправо, в южном влево.
4.Географические полюса приняты постоянно неподвижными точками.
Следствие движения системы Земля – Луна: Луна обращена к Земле всегда одной стороной, так как Луна вокруг оси вращается с тем же периодом и в том же направлении, в котором обращается вокруг Земли.
Источник
Географические следствия движения Земли
Географические следствия движения Земли — явления, вызванные разными видами движения Земли и оказывающие влияние на форму Земли, природные процессы и жизнь человека: смена дня и ночи, смена времен года, отклонение движения тел под воздействием ускорения Кориолиса, приливы, отливы и др.
8.Осевое вращение Земли Как и другие планеты Солнечной системы, Земля участвует одновременно в нескольких видах движения. Вместе с Солнечной системой Земля делает один оборот вокруг центра Галактики за галактический год (около 230 млн. лет), а вокруг общего с Луной центра масс она обращается за 27,32 суток. Однако гораздо больше все живущие на Земле ощущают её суточное вращение вокруг оси и годовое движение по орбите вокруг Солнца. С вращением Земли связаны естественные единицы измерения времени.Земля вращается вокруг оси с запада на восток, т. е. против часовой стрелки, если смотреть на Землю с Полярной звезды (с Северного полюса), делая полный оборот за сутки или 24 часа.Для учета влияния вращения подвижной системы отсчета (каковой является Земля) на относительное движение тела в физике вводят специальную силу инерции — силу Кориолиса (по имени французского ученого Г. Кориолиса). На Земле это явление, которое правильнее называть ускорением Кориолиса, проявляется в том, что все тела, движущиеся относительно земной поверхности в Северном полушарии получают ускорении, направленное вправо, а в Южном — влево от направления их движения. Ускорение Кориолиса влияет на направление движения воздушных масс, морских течений, вызывает подмыв соответствующих берегов рек. На экваторе ускорение Кориолиса равно нулю, а к полюсам нарастает.
Время полного оборота Земли вокруг земной оси относительно звезд, между двумя последовательными кульминациями (наиболее высоким положением какой-либо звезды) называют звездными сутками и используют при астрономических наблюдениях. Звездные сутки равны 23 ч 56 мин. Однако употребляя термин сутки — обычно имеют в виду равные 24 часам солнечные сутки — время полного оборота Земли вокруг оси относительно Солнца. Поскольку Земля вращается вокруг оси в том же направлении, в котором движется вокруг Солнца, за солнечные сутки она совершает оборот чуть более, чем на 360° и солнечные сутки длиннее звездных.Для измерения времени всю поверхность земного шара разделили на 24 часовых пояса по 15° каждый и пользуются поясным временем — т. е. местным временем среднего меридиана каждого пояса. Границы поясов приспосабливаются к государственным или административным границам, естественным рубежам. За нулевой принят пояс, по середине которого проходит гринвичский меридиан, его время называется всемирным. Счет поясов ведется на восток, и в соседних поясах время отличается на 1 ч. Например столица Австралии г. Канберра живет по местному времени меридиана 150° в. д., на 10 часов сдвинутому вперед относительно всемирного. По 180-му меридиану проходит линия перемены дат, по обе стороны от которой часы и минуты совпадают, а календарные даты отличаются на одни сутки.Смена дня и ночи создает суточную ритмику живой и неживой природы, связанную с изменениями световых и термических условий. Наиболее яркие проявления такой ритмики — суточный ход температуры и влажности, дневной и ночной бризы и горно-долинные ветры, оживление днем зеленых растение (поскольку только на свету возможен фотосинтез) и ночная жизнь многих хищников, летучих мышей и бабочек. Социальная жизнь человека тоже подчиняется суточному ритму. Осевое вращение Земли позволяет выделить полюса — неподвижные точки, которые используют при построении на шаре градусной сети из параллелей и меридианов.
9. Отклоняющее действие вращения Земли и его влияние на процессы в географической оболочке (примеры).Осевое вращение Земли.Земля вращается с запада на восток против часовой стрелки, совершая полный оборот за сутки. Средняя угловая скорость вращения, т.е. угол, на который смещается точка на земной поверхности, для всех широт одинакова и составляет 15° за 1 ч. Скорость на одном меридиане разная, на одной параллели одинаковая.
Главным физическим доказательством вращения Земли служит маятник Фуко. Согласно законам физики, качающееся тело сохраняет неизменной плоскость своего качания относительно Мирового пространства. Если поместить под маятник круг с делениями, то окажется, что по отношению к Земле положение плоскости меняется, т.е. Земля поворачивается вокруг своей оси. Если маятник повесить над полюсом Земли, то ее вращение не будет оказывать никакого воздействия на направление плоскости качания, но наблюдателю на вращающейся Земле будет заметно кажущееся смещение плоскости движения маятника.
Вторым доказательством вращения Земли является отклонение всех падающих на Землю тел к востоку. Этот эффект обусловлен тем обстоятельством, что чем дальше находится точка от оси вращения Земли, тем больше линейная скорость, с которой она движется с запада на восток вследствие вращения Земли.
Доказательством вращения Земли является фигура самой планеты, наличие сжатия земного эллипсоида. Сжатие возникает при участии центробежной силы, развивающейся в свою очередь на вращающейся планете. К географическим следствиям осевого вращения Земли относятся возникновение силы Кориолиса, отсчет времени и суточный ритм в географической оболочке. Важным следствием осевого вращения Земли является кажущееся отклонение тел, движущихся в горизонтальном направлении, от направления их движения. По закону инерции, всякое движущееся тело стремится сохранить направление (и скорость) своего движения относительно Мирового пространства Если движение происходит относительно перемещающейся поверхности, например вращающейся Земли, наблюдателю на Земле кажется, что тело отклонилось. В действительности тело продолжает двигаться в заданном направлении. Например, из точки А в направлении полюса по меридиану выпущено тело. Ракета движется по направлению А В. Через некоторое время наблюдатель на вращающейся Земле переместится в точку С и будет искать тело, двигающееся в направлении меридиана. Отклоняющее действие вращения Земли называют силой Кориолиса.
Сила Кориолиса всегда перпендикулярна движению, направлена вправо в Северном полушарии и влево — в Южном.
Земля вращается с запада на восток против часовой стрелки, совершая полный оборот за сутки. Средняя угловая скорость вращения, т.е. угол, на который смещается точка на земной поверхноти, для всех широт одинакова – 15град. За 1 час. Линейная скорость,т.е. путь,проходимый точкой в единицу времени,зависит от широты места. Географические полюса не вращаются,там скорость = 0.На экваторе каждая точка проходит наибольший путь и имеет наиб.скорость=455м\с. Скорость на одном меридиане разная, на одной параллели одинаковая.Доказательства: 1)Главным физическим доказательством вращения Земли – маятник Фуко.2)Согласно законам физики,качающееся тело сохраняет неизменной плоскость своего качания относительно Мирового пространства.3)Отклонение всех падающих на Землю тел к востоку.4)Фигура самой планеты,наличие сжатия земного эллипсоида.Следствия осевого вращения Земли: 1)возникновение силы Кориолиса.2)отсчет времени.3)суточный ритм в географической оболочке.Важнейшее следствие – кажущиеся отклонение тел, движущихся в горизонтальном направлении от направления их движения.Сила Кориолиса всегда перпендикулярна движению,направлена вправо в с.п. и влево в ю.п. На экваторе сила К. равна 0,к полюсам возрастает.
Определения=[Сутки-период осевого вращения Земли.Звездные сутки- промежуток времени между 2-мя верхними кульминациями звезды.Истинные солнечные сутки – промежуток времени между 2-мя кульминациями центра Солнца.Среднее солнечное время – средняя продолжительность истинных солнечных суток,которая = 24часа.Местное время- среднее солнечное время на каждом меридиане.Поясное время- время каждого часового пояса,определенное по серединному меридиану.Всемирное время – среднее солнечное время на Гринвичском меридиане,который считается начальным меридианом.Декретное время- поясное время каждого часового пояса +1час.
11. Луна — спутник Земли, ближайшее к нам небесное тело. Среднее расстояние от Земли до Луны — 383000 километров. Луна движется по эллиптической орбите вокруг Земли, а вместе с Землей — вокруг Солнца. Движение Луны очень сложно из-за сильного воздействия притяжения Солнца на систему Земля-Луна. Луна вращается и вокруг своей оси, причем оборот вокруг Земли и вокруг своей оси она совершает за одно и то же время и поэтому обращена к Земле всегда одной своей стороной. По диаметру Луна примерно в 4 раза меньше Земли, а по массе в 81 раз.Луна вращается вокруг Земли. При разных положениях относительно друг друга Солнца, Земли и Луны мы по-разному видим освещенную половину нашего спутника. Часть видимого нами диска Луны, которая освещена, называется фазой Луны. Принято выделять особо фазы новолуния (диск полностью темный), первой четверти(растущий лунный серп выглядит в форме полудиска), полнолуния (диск освещен полностью) и последней четверти (освещено вновь ровно полдиска, только с другой стороны Период полной смены всех лунных фаз от новолуния до новолуния называется синодическим периодом обращения Луны или синодическим месяцем, который равен примерно 29,5 дням. Именно за это время Луна проходит по своей орбите такой путь, что дважды успевает пройти через одну и ту же фазу. Полный оборот Луны вокруг Земли относительно звезд называется сидерическим периодом обращения или сидерическим месяцем, он длится 27,3 дня. СОЛНЕЧНЫЕ И ЛУННЫЕ ЗАТМЕНИЯСолнце, Луна и Земля в стадии новолуния и полнолуния редко лежат на одной линии, т.к. лунная орбита лежит не точно в плоскости эклиптики, а под наклоном к ней в 5 градусов. Каждый год в среднем происходит по 4 солнечных и лунных затмения. Они всегда сопровождают друг друга. Скажем, если новолуние совпадает с солнечным затмением, то лунное затмение наступает через две недели, в фазе полнолуния. Астрономически солнечные затмения происходят, когда Луна при своем движении вокруг Солнца полностью или частично заслоняет Солнце. Видимые диаметры Солнца и Луны почти одинаковы, поэтому Луна заслоняет Солнце полностью. Но видно это с Земли в полосе полной фазы. По обе стороны полосы полной фазы наблюдается частное солнечное затмение. Ширина полосы полной фазы солнечного затмения и его продолжительность зависят от взаимных расстояний Солнца, Земли и Луны. Вследствии изменения расстояний видимый угловой диаметр Луны тоже меняется. Когда он чуть больше солнечного, полное затмение может длиться до 7,5 мин, когда равен, то одно мгновение, если же он меньше, то Луна вообще не закрывает Солнца полностью. В последнем случае происходит кольцеобразное затмение: вокруг темного лунного диска видно узкое яркое солнечное кольцо. Во время полного солнечного затмения Солнце имеет вид черного диска, окруженного сиянием (короной). Дневной свет настолько ослабевает, что иногда можно видеть на небе звезды. Полное лунное затмение происходит, когда Луна попадает в конус земной тени. Полное лунное затмение может длиться 1,5-2 часа. Его можно наблюдать со всего ночного полушария Земли, где Луна в момент затмения находилась над горизонтом.
12.Прили́в и отли́в — периодические вертикальные колебания уровня океана или моря, являющиеся результатом изменения положений Луны и Солнца относительно Земли вкупе с эффектами вращения Земли и особенностями данного рельефа и проявляющееся в периодическом горизонтальном смещении водных масс. Приливы и отливы вызывают изменения в высоте уровня моря, а также периодические течения, известные как прили́вные течения, делающие предсказание приливов важным для прибрежной навигации.
Интенсивность этих явлений зависит от многих факторов, однако наиболее важным из них является степень связи водоёмов с мировым океаном. Чем более замкнут водоём, тем меньше степень проявления приливо-отливных явлений.
Их высота в открытых океанах достигает 10-12 м, а на мелководье — до 15 м; во внутренних морях приливы и отливы практически не ощущаются. Основное влияние на приливы и отливы оказывает Луна. Лунные приливы в 2,2 раза сильнее солнечных. Приливы проявляются одновременно на стороне Земли, обращенной к Луне, и на противоположной стороне Земли. В последнем случае прилив происходит по той причине, что водная оболочка как бы отстает от Земли, потому что последняя, находясь ближе к Луне, притягивается сильнее. В областях, расположенных перпендикулярно к линии наибольших приливов, будет происходить отток воды в сторону приливов, т.е. там будут наблюдаться отливы. По мере вращения Земли вокруг своей оси в течение суток в одной и той же точке может произойти два прилива и два отлива.
Билет 1.( атмосфера)
Атмосфера это внешняя газовая оболочка Земли, которая начинается у ее поверхности и простирается в космическое пространство приблизительно на 3000 км. История возникновения и развития атмосферы довольно сложная и продолжительная, она насчитывает близко 3 млрд лет. За этот период состав и свойства атмосферы неоднократно изменялись, но на протяжении последних 50 млн лет, как считают ученые, они стабилизировались.
Атмосфера имеет слоистую структуру.
От поверхности Земли вверх эти слои:
Тропосфера(нижний, наиболее изученный слой атмосферы, высотой в полярных областях 8—10 км, в умеренных широтах до 10—12 км, на экваторе — 16—18 км.)
Стратосфераслой атмосферы, располагающийся на высоте от 11 до 50 км. Характерно незначительное изменение температуры в слое 11—25 км (нижний слой стратосферы) и повышение её в слое 25—40 км от −56,5 до 0,8 °С
Мезосфера слой атмосферы на высотах от 40—50 до 80—90 км. Характеризуется повышением температуры с высотой; максимум (порядка +50°C)
Термосфераслой атмосферы, следующий за мезосферой, — начинается на высоте 80-90 км и простирается до 800 км
Экзосфера (до 10000 км)
Границы между слоями не резкие и их высота зависит от широты и времени года. Слоистая структура — результат температурных изменений на разных высотах. Погода формируется в тропосфере ( нижние примерно 10 км:
около 6 км над полюсами и более 16 км над экватором). И верхняя граница тропософеры выше летом, чем зимой.
Источник