Меню
Видеоучебник
Видеоучебник  /  География  /  Подготовка к ЕГЭ по географии  /  Форма, размеры и движения Земли

Форма, размеры и движения Земли

Урок 3. Подготовка к ЕГЭ по географии

В уроке рассказывается о форме и размерах Земли, даётся объяснение её суточному и годовому вращению

Конспект урока "Форма, размеры и движения Земли"

Сегодня на уроке вы узнаете о форме и размерах Земли, также разберётесь с её суточным и годовым вращением. Приступим.

Неоспоримым доказательством шарообразности Земли сегодня являются космические фотоснимки. Однако человечество не сразу пришло к такому выводу. Понятия о форме и размерах Земли формировались тысячелетиями.

Во времена античности люди были уверены, что Земля имеет форму плоского диска. Такое мнение было сформулировано на основе наблюдений горизонта – человеческий глаз действительно не может запечатлеть кривизну земной поверхности. Причиной этого является то, что наблюдатель на открытой местности может увидеть вокруг себя только незначительную часть земной поверхности (4-5 км). Поэтому на первый взгляд она нам кажется плоской.

В VI веке до нашей эры Пифагор считал, что Земля имеет круглую форму. Спустя 200 лет Аристотель доказал это, ссылаясь на то, что во время лунных затмений тень Земли всегда круглая. Спустя ещё 100 лет Эратосфен сумел измерить длину земного меридиана и вычислить радиус Земли.

Однако гипотеза о сферичности Земли подтвердилась только в период Средневековья, когда первые европейские мореплаватели начали совершать путешествия по океанам.

В XVII веке Исаак Ньютон с помощью сложных вычислений установил, что форма Земли действительно близка к шарообразной, но правильным шаром наша планета не является. Она слегка приплюснута у полюсов.

С тех пор форма Земли уточнялась еще несколько раз. С большой точностью её удалось определить лишь в XX веке с помощью приборов, установленных на искусственных спутниках Земли. Сегодня точно известно, что Земля — не вполне правильный шар. Она немного сжата у полюсов и несколько вытянута к Северному полюсу. Эта фигура называется геоидом.

Геоид — выпуклая замкнутая поверхность, примерно совпадающая с поверхностью воды в морях и океанах в спокойном состоянии и перпендикулярная к направлению силы тяжести в любой её точке. Геоид близок к эллипсоиду со сжатием 1: 298,2.

Термин для обозначения фигуры Земли был введён в 1873 году немецким физиком Иоганном Листингом. Сжатие у полюсов объясняется вращением Земли вокруг своей оси.

Известно, что планета Земля сформировалась под действием двух сил — силы взаимного притяжения её частиц и центробежной силы, возникающей из-за вращения планеты вокруг своей оси. Так вот о форме: чем быстрее вращается тело, тем больше оно сплющивается у полюсов.

Если сравнивать Землю с другими планетами Солнечной системы, то окажется, что по своим размерам наша планета занимает пятое место из восьми планет.

Сколько составляет в км радиус Земли? Из курса математики вам известно, что такое радиус. Радиус Земли — это расстояние от её центра до поверхности. Поскольку Земля приплюснута у полюсов, принято указывать два её радиуса: экваториальный и полярный. Экваториальный радиус — это расстояние от центра планеты до экватора, а полярный - от центра планеты до её полюса. И эти два значения различны. Экваториальный радиус равен 6378 км, полярный - 6356 км. Разница всего 22 км. Нетрудно вычислить и средний радиус Земли. (Экваториальный радиус +полярный, делённый на 2). Он составляет 6367 км. А диаметр Земли 12 734 км.

Для того чтобы объехать Землю вокруг на скором поезде, потребуется около месяца, так как окружность Земли по экватору равна 40 075,7 км. Окружность по меридиану немногим меньше — 40 008,5 км.

Масса Земли была вычислена на основе закона всемирного тяготения в опытах Генри Кавендиша в 1798 году. Масса Земли оказалась равной 5,9*1024 кг.

Поверхность Земли составляет приблизительно 510 млн км2, при этом на долю суши приходится 149 млн. км2, или около 29 %, так что правильнее было бы назвать нашу планету не Землёй, а Океаном.

Земля, как и другие планеты Солнечной системы, совершает два основных движения: вокруг собственной оси и вокруг Солнца. С древнейших времён именно на этих двух регулярных движениях основывались расчёты времени и способность составлять календари.

Земля вращается вокруг собственной оси с запада на восток, то есть против часовой стрелки (если смотреть со стороны Северного полюса.).

Полный оборот вокруг своей оси Земля совершает за 23 часа 56 минут 4 секунды (округляем до 24 часов). Это и есть сутки. Суточное вращение задаёт ритм бодрствования и сна всем обитателям нашей планеты.

Вследствие вращения Земли вокруг своей оси время суток в разных точках земного шара не может быть одинаковым. Поэтому для удобства ввели часовые пояса: земную поверхность разделили меридианами на 24 пояса через каждые 15 градусов долготы. Время суток внутри одного часового пояса называется поясным. Разница во времени между поясами составляет один час. Началом отсчёта часовых поясов считается Гринвичский меридиан, проходящий через город Гринвич (в Великобритании, недалеко от Лондона).

От него счёт поясов ведётся к востоку. Другими словами, при движении в восточном направлении поясное время увеличивается, а в западном — уменьшается. Если на Гринвиче 12 часов, то в первом поясе к востоку от него 13 часов, а в первом поясе к западу — 11 часов. Началом новых суток считают 12-й часовой пояс. Таким образом, когда на Дальнем Востоке начинается новый день, в Западном полушарии ещё длится предыдущий.

Второе движение Земли — движение вокруг Солнца. Его ещё называют годовым или орбитальным.

Время, в течение которого Земля совершает полный оборот вокруг Солнца, называется годом. Продолжительность года составляет 365 суток 6 часов 9 минут 10 секунд. За четыре года эти 6 часов 9 минут 10 секунд складываются в ещё одни сутки. Именно поэтому каждые четыре года в феврале (самом коротком месяце года) на 1 день больше: не 28, а 29 дней. А в самом году не 365 дней, а 366. Такой год называется високосным.

Вращение вокруг Солнца и наклон Земли определяют смену времён года. Каждый полюс попеременно «подставляется» потоку лучей. Поэтому Северное полушарие полгода принимает больше солнечного света, чем Южное. В это время здесь лето. Через полгода Земля занимает место с другой стороны орбиты — и лето наступает в Южном полушарии. А в Северном полушарии недостаток живительного солнечного тепла вызывает осень, которая затем сменяется зимой.

Орбита Земли — это не идеально круглая линия, вдоль которой Земля движется вокруг Солнца. Среднее расстояние от Земли до Солнца — приблизительно 150 миллионов километров, и это расстояние изменяется до 5 миллионов километров, формируя небольшой овал орбиты (эллипс). Ближайшая к Солнцу точка орбиты Земли называется Перигелий. Земля проходит эту точку в начале января. Наиболее удалённая от Солнца точка орбиты Земли называется Афелий. Земля проходит эту точку в начале июля.

Разберёмся с этим подробнее.

В Северном полушарии самый длинный (летний) день устанавливается 22 июня, а самый короткий (зимний) — 22 декабря. Это дни летнего и зимнего солнцестояний. Северный полюс 22 июня будет полностью освещён. Даже после полного поворота Земли вокруг своей оси. Оттого на Северном полюсе будет царить полярный день. Он длится целых шесть месяцев. Полярным днём Солнце не заходит за линию горизонта, а движется над ней. Затем день сменяет полярная ночь.

22 декабря полностью освещён Южный полюс. В Южном полушарии лето, в Северном — зима. Полярный день на Южном полюсе, на Северном - полярная ночь.

21 марта и 23 сентября в равной мере освещены оба полюса Земли. Солнце на обоих полюсах видно на самом горизонте. В эти дни продолжительность дня и ночи на нашей планете везде одинаковая. Поэтому 21 марта и 23 сентября называют днями весеннего и осеннего равноденствия.

Условные линии, за которыми начинается полярный день (или ночь), называют полярными кругами. В день летнего солнцестояния (22 июня) на Северном полярном круге солнечный диск в полночь почти касается линии горизонта, но не заходит. Здесь полярный день равен одним суткам. В этот день Солнце в полдень стоит прямо над самой головой на другой воображаемой линии. Она называется Северным тропиком. В переводе с греческого языка слово «тропикос» означает «поворотный». Солнце словно «поворачивает» от одного тропика к другому. Отсюда и название этих линий.

Полярные круги и тропики обозначили ещё в Древней Греции.

Уже тогда предположили, что между тропиками будет очень жарко, и выделили жаркий пояс Земли. Земная поверхность в этом поясе хорошо нагревается лучами. Здесь целый год тепло и перепады температуры небольшие.

За полярными кругами, где Солнце поднимается невысоко и может отсутствовать до полугода, находятся холодные пояса. Из-за низкого положения Солнца на небе поверхность Земли здесь даже летом нагревается слабо.

Между полярными кругами и тропиками расположены два умеренных пояса. В северном и южном умеренных поясах отчётливо происходит смена пор года.

Земля вращается. Значит, и все точки на её поверхности тоже вращаются? А вот и нет, не все. Проведите несложный эксперимент: карандашом проткните лист бумаги и покрутите его вокруг карандаша. Лист вращается, а карандаш нет (если крепко его держите). А значит, и точка пересечения карандаша с листом бумаги неподвижна. Зато всё вертится вокруг оси, которая условно проходит через сам карандаш и эту точку. То же самое происходит и с земным шаром.

Шар вращается, а вот точки пересечения его поверхности с осью вращения неподвижны. Эти точки называются полюсами.

На поверхности Земли есть всего две точки, которые не участвуют в осевом вращении — это полюсы, Северный и Южный. Что мы знаем про них? Северный полюс — это, по сути, замёрзший океан, окружённый континентами. В отличие от него Южный полюс — это континент, окружённый океанами.

А теперь подумайте: сколько можно провести прямых линий, соединяющих Северный и Южный полюса, которые в любой своей точке ещё находились бы на одинаковом расстоянии от них? Очевидно, что можно провести только одну такую линию. Это и есть ось вращения Земли. Земная ось наклонена. Угол наклона оси Земли по отношению к плоскости эклиптики составляет 23,5 градуса. Это хорошо воссоздано на глобусе. Только вместо воображаемой оси наклонена металлическая.

На глобусе хорошо видны очертания материков, океанов, морей, их относительное расположение и размеры. Однако все изображения географических объектов на обычном школьном глобусе очень мелкие.

Самый большой в мире вращающийся глобус под названием Эрта расположен в американском городе Ярмут, штате Мэн.

В диаметре Эрта составляет 1250 сантиметров и весит более 2500 килограммов. Глобус занесён официально в Книгу рекордов Гиннеса. Состоялось данное событие в 1999-м году.

На таком глобусе поверхность Земли изображена достаточно подробно, однако из-за своей величины он очень неудобен в обращении.

Подведём итоги урока.

Форма Земли близка к шарообразной и правильно называется «геоид», средний радиус Земли составляет 6367 км.

Суточное движение Земли — это обращение вокруг своей оси. Полный оборот вокруг своей оси Земля совершает за 23 часа 56 минут 4 секунды. Годовое движение Земли — это обращение вокруг Солнца. Продолжительность года составляет 365 суток 6 часов 9 минут 10 секунд.

1282

Комментарии 0

Чтобы добавить комментарий зарегистрируйтесь или на сайт