Планета Земля

 

Реферат

 

на  тему:

 

Планета Земля

 

 

 

 

 

 

 

                                              Виконала:

                                                                                 учениця 11-го класу

                                                                           Головківського НВК

                                                                 Пилипась Аня

 

 

 

Зміст

 

Земля

Земля - це третя від  Сонця планета Сонячної системи. Вона звертається навколо зірки  по еліптичній орбіті (дуже близькою до круга) з середньою швидкістю 29.765 км/с на середній відстані 149.6 млн. км. за період рівний 365.24 діб. Земля має супутник - Місяць, що звертається навколо Сонця на середній відстані 384400 км. Нахил земної осі до площини екліптиці складає 66033`22``. Період обертання планети навколо своєї осі 23 ч 56 мін 4.1 сек. Обертання навколо своєї осі викликає зміну дня і ночі, а нахил осі і звернення навколо Сонця - зміну пір року.

Форма Землі - геоид, приблизно - тривісний еліпсоїд, сфероїд. Середній радіус Землі складає 6371.032 км., екваторіальний - 6378.16 км., полярний - 6356.777 км. Площа поверхні земної кулі 510 млн. км2, об'єм - 1.083 * 1012 км2, середня щільність 5518 кг/м3. Маса Землі складає 5976 * 1021 кг Земля володіє магнітною і тісно пов'язаною з ним електричним полями. Гравітаційне поле Землі обуславливает її сферичну форму і існування атмосфери.

По сучасних уявленнях  космогоній, Земля утворилася приблизно 4.7 млрд. років назад з розсіяної в протосолнечной системі газової речовини. В результаті диференціації речовини, Земля, під дією свого гравітаційного поля, в умовах розігрівання земних надр виникли і розвинулися різні по хімічному складу, агрегатному стану і фізичним властивостям оболонки - геосфери: ядро (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 сподіватися ядер тверді (зовнішня частина ядра вважається рідкою). Від поверхні Землі до центру зростають тиск, щільність і температура. Тиск в центрі планети 3.6 * 1011 Па, щільність близько 12.5 * 103 кг/м3, температура коливається від 50000 до 60000 С. Основниє типи земної кори - материковий і океанічний, в перехідній зоні від материка до океану розвинена кора проміжної будови.

Велика частина Землі  зайнята Світовим океаном (361.1 млн. км2;70.8%), суша складає 149.1 млн. км2 (29.2%), і утворює шість материків і острови. 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% поверхонь суші, ліси - близько 30%, льодовики - понад 10%. Середня глибина світового океану близько 3800 м (найбільша глибина 11020 м - жолоб (западина) Маріанський в Тихому океані). Об'єм води на планеті складає 1370 млн. км3, середню солоність 35 г/л.

Атмосфера Землі, загальна маса якої 5.15 * 1015 т, складається з повітря - суміші в основному азоту (78.08%) і кисню (20.95%), останнє - це водяні пари вуглекислий газ, а також інертний і інші гази. Максимальна температура поверхні суші 570-580C (у тропічних пустелях Африки і Північної Америки), мінімальна, - біля -90⁰C (у центральних районах Антарктиди).

Утворення Землі і  початковий етап її розвитку відносяться до догеологической історії. Абсолютний вік найбільш стародавніх гірських порід складає понад 3.5 млрд. років. Геологічна історія Землі ділиться на два нерівні етапи: докембрий, що займає приблизно 5/6 всього геологічного літочислення (близько 3 млрд. років), і фанерозой, що охоплює останні 570 млн. років. Близько 3-3.5 млрд. років назад в результаті закономірної еволюції матерії на Землі виникло життя, почався розвиток біосфери. Сукупність тих, що всіх населяють її живих організмів, так звана жива речовина Землі, зробила значний вплив на розвиток атмосфери, гідросфери і осадкової оболонки. Новий чинник, що робить могутній вплив на біосферу, - виробнича діяльність людини, яка з'явилася на Землі менше 3 млн. років назад.

Високий темп зростання населення Землі (275 млн. чіл в 1000 році, 1.6 млрд. чіл в 1900 році і приблизно 6.3 млрд. чіл в 1995 році) і посилення впливу людського суспільства на природне середовище висунули проблеми раціонального використання всіх природних ресурсів і охорони природи.

 

Античні і сучасні дослідження  Землі

 

Вперше отримати досить точні розміри  наший планети вдалося старогрецькому математикові і астрономові Ератосфену в I столітті до наший ери (точність близько 1,3%). Ератосфен виявив, що опівдні  щонайдовшого дня літа, коли Сонце в небі міста Асуана знаходиться в найвищому положенні і його промені падають вертикально, в Александрії в цей же час зенітна відстань Сонця складає 1/50 частина кола (ті 7о 12!). Знаючи відстань від Асуана ка Александрії, він зміг обчислити радіус Землі, який по його підрахунках склав 6290 км.

Не менш істотний внесок в астрономію вніс мусульманський астроном і математик  Біруні, що жив в X-XI столітті н.е. Не дивлячись на те, що він користувався геоцентричною системою, йому вдалося досить точно визначити розміри Землі і нахил екватора до екліптики. Розміри планет ним хоч і були визначені, але з великою помилкою; єдиний розмір, визначений їм відносно точно, — розмір Місяця.

У XV столітті Коперник висунув геліоцентричну теорію про будову миру. Теорія, як відомо, досить тривалий час не мала розвитку, оскільки була переслідувана церквою. Остаточно система була уточнена І. Кеплером в кінці XVI століття. Так само Кеплер відкрив закони руху планет і розрахував ексцентриситети їх орбіт,  теоретично створив модель телескопа. Галілей, що жив декілька пізніше  за Кеплера, сконструював телескоп із збільшенням в 34,6 разів, що дозволило йому оцінити навіть висоту гір на Місяці, також він виявив характерну відмінність при спостереженні в телескоп зірок і планет: чіткість вигляду і форми у планет була значно більше, а також виявив декілька нових зірок.

На протязі майже 2000 років астрономи  вважали, що відстань від Землі до Сонця рівна 1200 відстаням Землі, тобто припускаючись помилки  приблизно в 20 разів! Вперше ці дані були уточнені тільки в кінці XVII століття як 140 млн. км., тобто з помилкою на 6,3% астрономами Кассині і Ріше. Вони ж визначили швидкість світла як 215 км/c, що було істотним проривом в астрономії, оскільки раніше вважали, що швидкість світла нескінченна. Приблизно в цей же час Ньютоном був відкритий закон усесвітнього тяжіння, і розкладання світла на спектр, що поклало початок спектральному аналізу через декілька століть.

Земля здається нам такою  величезною, такою надійною і так  багато означає для нас, що ми не помічаємо її другорядного положення в сім'ї планет. Слабка єдина утіха полягає в тому, що Земля - найбільша з планет земної групи. До того ж вона володіє атмосферою середньої потужності, значна частина земної поверхні покрита тонким неоднорідним шаром води. А навколо неї обертається величний супутник, діаметр якого рівний чверті земного діаметру. Проте ці аргументів навряд чи достатньо для того, щоб підтримувати нашу космічну зарозумілість. Крихітна по астрономічних масштабах, Земля – це наша рідна планета, і тому вона заслуговує найретельнішого вивчення.

Після копіткої і наполегливої роботи десятків поколінь учених було неспростовно доведено, що Земля зовсім не «центр всесвіту», а найзвичайніша  планета, тобто холодна куля, рухома кругом Сонця.

Відповідно до законів  Кеплера  Земля звертається навколо  Сонця із змінною швидкістю по злегка витягнутому еліпсу. Щонайближче  до сонцю вона підходить на початку  січня, коли в Північній півкулі  панує зима, найдалі відходить  на початку липня, коли у нас літо. Різниця у видаленні Землі від Сонця між січнем і липнем складає близько 5 млн. км. Тому зима в північній півкулі трохи тепліше, ніж в Південному, а літо, навпаки, трохи прохолодніше. Це найвиразніше дає себе знати в Арктиці і в Антарктиді.

Еліпсна орбіти Землі надає на характер пір року лише непряме і дуже незначне вплив. Причина зміни пір року криється в нахилі земної осі.

Вісь обертання Землі  розташована під кутом в 66.5є  до площини її руху навколо Сонця. Для більшості практичних завдань  можна приймати, що вісь обертання Землі переміщається в просторі завжди паралельно самій собі. На самій же справі вісь обертання Землі, або, щось же саме, вісь миру, оскільки вони паралельні, описує на небесній сфері малий круг, здійснюючи один повний оборот за 26 тис. років.

У найближчі сотні  років північний полюс миру знаходитиметься  недалеко від Полярної зірки, потім  почне віддалятися від неї, і  назва останньої зірки в ручці  ковша Малої Ведмедиці – Полярна  – втратить свій сенс. Через 12 тис. років  полюс миру наблизиться до найяскравішої зірки північного неба – Веги з сузір'я Ліри.

Описане явище носить назва  прецессии осі обертання Землі. Виявив явище прецессии вже Гиппарх, який порівняв положення зірок в своєму каталозі з складеним задовго до нього зоряним каталогом Арістілла і Тімохаріса. Порівняння каталогів і вказало Гиппарху на повільне переміщення осі миру.

Розрізняють три зовнішні оболонки Землі: літосферу, гідросферу і атмосферу. Під літосферою розуміють  верхній твердий покрив планети, який служить ложем океану, а на материках співпадає з сушею. Гідросфера – це підземні води, води річок, озер, Морея і, нарешті, Світового океану. Вода покриває 71% всій поверхні  Землі. Середня глибина Світового океану 3900 м.

 

Вивчення Землі з космосу

 

  Людина вперше  оцінила роль супутників для контролю за станом сільськогосподарських угідь, лісів і інших природних ресурсів Землі лише опісля декілька років після настання космічної ери. Початок був покладений в 1960г., коли за допомогою метеорологічних супутників «Тірос» були отримані подібні до карти контура земної кулі, лежачої під хмарами. Ці перші чорно-білі ТБ зображення давали вельми слабке уявлення про діяльність людини і, проте, це було першим кроком. Незабаром були розроблені нові технічні засоби, що дозволили підвищити якість  спостережень. Інформація витягувалася з багатоспектральних зображень у видимому і інфрачервоному (ГИК) областях спектру. Першими супутниками, призначеними для максимального використання   цих можливостей, були апарати типу «Лендсат». Наприклад, супутник  «Лендсат-d», четвертий з серії, здійснював спостереження Землі з  висоти більше 640 км. за допомогою вдосконалених чутливих приладів, що дозволило споживачам отримувати значно детальнішу і своєчаснішу інформацію. Одній з перших областей застосування зображень земної поверхні, була картографія. У доспутниковую епоху карти багатьох областей, навіть в розвинених районах миру були складені неточно. Зображення, отримані за допомогою супутника «Лендсат», дозволили скоректувати і відновити деякі існуючі карти США. У СРСР зображення, отримані із станції «Салют», виявилися незамінними для вивіряння   залізничної траси БАМ.

  В середине 70-х годов НАСА, министерство сельского хозяйства  США  приняли решение продемонстрировать  возможности спутниковой системы  в прогнозировании важнейшей  сельскохозяйственной культуры   пшеницы. Спутниковые наблюдения, оказавшиеся на редкость точными  в дальнейшем были распространены на другие сельскохозяйственные  культуры. Приблизительно в то же время в СССР наблюдения за сельскохозяйственными культурами проводились со спутников серий   «Космос», «Метеор», «Муссон» и орбитальных станций «Салют».

  Використання інформації  з супутників виявило її незаперечні  переваги при оцінці об'єму  стройового лісу на обширних  територіях будь-якої країни. Стало  можливим управляти процесом  вирубки лісу і при необхідності  давати рекомендації по зміні  контурів району вирубки з погляду якнайкращого збереження лісу. Завдяки зображенням з супутників стало також можливим швидко оцінювати межі лісових пожеж, особливо «коронообразных», характерних для західних областей Північної Америки, а також районів Примор'я і південних районів Східного Сибіру в Росії.

  Величезне значення  для людства в цілому має  можливість спостереження практично  безперервно за просторами Світового  Океану,  цієї «кузні» погоди. Саме над товщами океанської  води зароджуються жахливої сили  урагани і тайфуни, численні жертви, що несуть, і руйнування для жителів побережжя. Раннє сповіщення  населення часто має вирішальне значення для врятування життів десятків тисяч людей. Визначення запасів риби і інших морепродуктів  також має величезне практичне значення. Океанські течії часто скривлюються, міняють курс і розміри. Наприклад, Ель Ніно, тепла течія в південному напрямі у берегів Еквадору в окремі роки може розповсюджуватися уздовж берегів Перу до 12гр. ю. ш. Коли це відбувається, планктон і риба гинуть у величезних кількостях, завдаючи  непоправного збитку рибним промислам багатьох країн і тому числі і  Росії. Великі концентрації одноклітинних морських організмів  підвищують смертність риби, можливо із-за токсинів, що містяться в них. Спостереження з супутників допомагає виявити «капризи» таких             

  течій і дати  корисну інформацію тим, хто  її потребує. По деяких оцінках  російських і американських учених  економія палива у поєднанні  з «додатковим уловом» за рахунок  використання інформації з супутників, отриманої в інфрачервоному діапазоні, дає щорічний прибуток в 2,44 млн. дол. Використання супутників для цілей огляду полегшило завдання прокладення курсу морських судів.

При експлуатації російського  атомного криголама «Сибір» був  використаний інформація з чотирьох типів супутників для складання найбільш безпечних і економічних шляхів в північних морях. Отримувана з навігаційного супутника «Космос-1000» інформація використовувалася в обчислювальній машині корабля для визначення точного місцеположення. З супутників «Метеор» поступали зображення   хмарного покриву і прогнози сніжної і льодової обстановки, що  дозволило вибирати кращий курс. За допомогою супутника «Блискавка»   підтримувалася зв'язок з корабля з базою. Також за допомогою супутників  знаходять нафтові забруднення, забруднення повітря, корисні копалини.