Земля (планета)

Земля - третья от , единственная планета, на которой известно жизнь , дом человечества . Земля принадлежит к и является крупнейшей из этих планет в Солнечной системе. Землю иногда называют миром , латинским названием Терра или гречески - Гея .

Земля является объектом исследования значительного количества наук о Земле . Изучение Земли как небесного тела принадлежит к области , 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 поселения и обществ. образования: города и села , государства, экономические районы и т.д.

Планетарные характеристики

---

Земля вращается вокруг звезды Солнце по эллиптической орбите (очень близкой к круговой ) со средней скоростью 29765 м / с на среднем расстоянии 149 600 000 км за период , что примерно равно 365,24 суток . Земля имеет спутник - , которая вращается вокруг Солнца на среднем расстоянии 384400 км. Наклон земной оси к плоскости эклиптики составляет 66 0 33'22''. 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 и обращение вокруг Солнца - смену времен года .

Форма Земли - геоид . Средний радиус Земли составляет 6371,032 км , экваториальный - 6378,16 км, полярный - 6356,777 км. Площадь поверхности земного шара 510 млн км І, объем - 1,083 · 10 12 км І, средняя плотность - 5518 кг / м і. 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 газового вещества. В результате дифференциации вещества Земли, под действием своего 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%). Земная кора, мантия и внутренняя часть ядра твердые (внешняя часть ядра считается жидкой). От поверхности Земли к центру возрастают давление, плотность и температура. Давление в центре планеты 3.6 · 10 11 Па , плотность примерно 12,5 · 10 і кг / м і, температура в диапазоне от 5000 до 6000 ° C . Основные типы земной коры - материковый и океанический, в переходной зоне от материка к океану развита кора промежуточного строения.


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 форме 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 отвергают Сплющенность 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 координат, построение картографических сетей, расчетов и т.д. 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 рассчитано, но его невозможно определить экспериментально в натуре.

Третье приближение

Так как 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 сложной внутреннее строение планеты.

Четвертое приближение

Геоид - это эквипотенциальные поверхность , совпадающая со средним уровнем Мирового океана , является геометрическим местом точек пространства, имеющих одинаковый потенциал силы тяжести . Такая поверхность имеет неправильную сложную форму, т.е. не является плоскостью. Уровневая поверхность в каждой точке перпендикулярна к отвеса . 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.

Океан и суша

---

Генеральная особенность строения земной поверхности заключается в распределении на материки и океаны . Большая часть Земли занята Мировым океаном (361,1 млн. км І 70,8%), суша составляет 149,1 млн. км І (29,2%), и образует шесть материков ( Евразию , Африку , Северную Америку , Южную Америку , и Австралию ) и острова. Она поднимается над уровнем мирового океана в среднем на 875 м (наибольшая высота 8848 м - гора Джомолунгма ), горы занимают свыше 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 і, средняя соленость 35 ‰ ( г / л ).

Геологическое строение

---

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 , отделенная 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 .

Внутреннее строение и состав «твердой» Земли. 3. состоит из трех основных геосфер: земной коры, мантии и ядра, которое, в свою очередь, делится на ряд слоев. Вещество этих геосфер разная по физическим свойствам , состоянием и минералогическим составом. 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 Шар А, или земная кора , имеет переменную толщину (в континентальной области - 33 км, в океанической - 6 км, в среднем - 18 км).

Под горами кора утолщается, в рифтовых долинах срединно-океанических хребтов почти исчезает. На нижней границе земной коры, - поверхности Мохоровичича , - скорости сейсмических волн возрастают скачкообразно, что связано преимущественно с изменением вещественного состава с глубиной, переходом от гранитов и базальтов в 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 означает, что внешнее ядро (слой Е, тянется 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%. Наиболее 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 т.д.

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 , меньше пироксенов . Нижнюю мантию считают аналогом каменных метеоритов ( хондритов ). Ядро 3емли по составу аналогичное 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%), А (30%), Si (15%) и Mg (13%).

Температура является одной 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 температуры 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. Скачок плотности вещества в слое С на глибинв 420 км соответствует давления 1,4 · 10 10 Па и отождествляется с фазовым переходом в оливин , который происходит при температуре примерно 1600 ° C. На границе с ядром при давления 1,4 · 10 11 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.


Атмосфера Земли

---

Атмосфера Земли, общая масса которой 5,15 · 10 15 т , состоит из воздуха - смеси в основном азота (78,08%) и кислорода (20,95%), 0,93% аргона , 0,03% углекислого газа , остальное - это 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 :

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

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 .

Погода и климат

Нижний слой атмосферы называется тропосферой. В ней происходят явления, определяющие погоду . Вследствие неравномерного нагрева поверхн