География или земного мира описание. Орбита и вращение Земли. Откуда географы черпают информацию

Раса - исторически сложившаяся группа людей, имеющая общие физические особенности: цвет кожи, глаз и волос, разрез глаз, строение век, очертания головы и другие. Раньше принято было деление рас на «чёрную» (негры), желтую (азиаты) и белую (европейцы), но теперь эта классификация считается устаревшей и неполной.

Простейшее современное деление не слишком отличается от «цветного». Согласно ей выделяют 3 основные или большие расы: негроидную, европеоидную и монголоидная. Представители этих трёх рас имеют значительные отличительные признаки.

Негроидам свойственны кучерявые чёрные волосы, тёмно-коричневая кожа (иногда практически чёрная), карие глаза, сильно выступающие челюсти, слабо выступающий широкий нос, утолщённые губы.

Европеоиды обычно имеют волнистые или прямые волосы, сравнительно светлую кожу, различную окраску глаз, незначительно выступающие челюсти, узкий выступающий нос с высоким переносьем и обычно тонкие или средние губы.

Монголоидам имеют прямые жёсткие тёмные волосы, желтоватые оттенки кожи, карие глаза, узкий разрез глаз, уплощённое лицо с сильно выдающимися скулами, узкий или среднеширокий нос с низким переносьем, умеренно утолщённые губы.

В расширенной классификации принято выделять ещё несколько расовых групп. Например, раса америндов (индейцы, американская раса) – коренное население американского континента. Она близка по физиологическим к монголоидной расе, однако заселение Америки началось более 20 тысяч лет назад, поэтому, по мнению специалистов, считать америндов ветвью монголоидов некорректно.

Австралоиды (австрало-океанийская раса) – коренное население Австралии. Древняя раса, имевшая огромный ареал, ограниченный регионами: Индостан, Тасмания, Гавайи, Курилы. Черты внешности коренных австралийцев - крупный нос, борода, длинные волнистые волосы, массивное надбровье, мощные челюсти резко отличают их от негроидов.

В настоящее время чистых представителей своих рас осталось немного. В основном на нашей планете проживают метисы – результат смешения различных рас, которые могут иметь признаки различных расовых групп.

Часовые пояса - условно определённые части Земли, в которых принято одинаковое местное время.

До введения поясного времени в каждом городе использовалось своё местное солнечное время, зависящее от географической долготы. Однако это было очень неудобно, особенно с точки зрения расписания поездов. Впервые современная система часовых поясов появилась в Северной Америке в конце XIX века. В России она получила распространение в 1917 году, а к 1929 была принята во всём мире.

Для большего удобства (чтобы не вводить местное время для каждого градуса долготы) поверхность Земли была условно поделена на 24 часовых пояса. Границы часовых поясов определяются не меридианами, а административными единицами (государствами, городами, областями). Это также сделано для большего удобства. При переходе из одного часового пояса в другой значения минут и секунд (времени) обычно сохраняются, лишь в некоторых странах, местное время отличается от всемирного на 30 или 45 мин.

За точку отсчёта (нулевой меридиан или пояс) принята Гринвичская обсерватория в пригороде Лондона. На Северном и Южном полюсах меридианы сходятся в одной точке, поэтому часовых поясов там обычно не придерживаются. Время на полюсах обычно приравнивают к всемирному, хотя на полярных станциях его иногда ведут по своему.

GMT -12 - Меридиан перемены дат

GMT -11 - о. Мидуэй, Самоа

GMT -10 - Гавайи

GMT -9 - Аляска

GMT -8 - Тихоокеанское время (США и Канада), Тихуана

GMT -7 - Горное время, США и Канада (Аризона), Мексика (Чиуауа, Ла-Пас, Мацатлан)

GMT -6 - Центральное время (США и Канада), Центральноамериканское время, Мексика (Гвадалахара, Мехико, Монтеррей)

GMT -5 - Восточное время (США и Канада), Южноамериканское тихоокеанское время (Богота, Лима, Кито)

GMT -4 - Атлантическое время (Канада), Южноамериканское тихоокеанское время (Каракас, Ла-Пас, Сантьяго)

GMT -3 - Южноамериканское восточное время (Бразилиа, Буэнос-Айрес, Джорджтаун), Гренландия

GMT -2 - Среднеатлантическое время

GMT -1 - Азорские острова, Кабо-Верде

GMT - Гринвичское время (Дублин, Эдинбург, Лиссабон, Лондон), Касабланка, Монровия

GMT +1 - Центральноевропейское время (Амстердам, Берлин, Берн, Брюссель, Вена, Копенгаген, Мадрид, Париж, Рим, Стокгольм), Белград, Братислава, Будапешт, Варшава, Любляна, Прага, Сараево, Скопье, Загреб), Западное центральноафриканское время

GMT +2 - Восточноевропейское время (Афины, Бухарест, Вильнюс, Киев, Кишинев, Минск, Рига, София, Таллин, Хельсинки, Калининград), Египет, Израиль, Ливан, Турция, ЮАР

GMT +3 - Московское время, Восточноафриканское время (Найроби, Аддис-Абеба), Ирак, Кувейт, Саудовская Аравия

GMT +4 - Самарское время, Объединённые Арабские Эмираты, Оман, Азербайджан, Армения, Грузия

GMT +5 - Екатеринбургское время, Западноазиатское время (Исламабад, Карачи, Ташкент)

GMT +6 - Новосибирск, Омское время, Центральноазиатское время (Бангладеш, Казахстан), Шри-Ланка

GMT +7 - Красноярское время, Юго-Восточная Азия (Бангкок, Джакарта, Ханой)

GMT +8 - Иркутское время, Улан-Батор, Куала-Лумпур, Гонконг, Китай, Сингапур, Тайвань, западноавстралийское время (Перт)

GMT +9 - Якутское время, Корея, Япония

GMT +10 - Владивостокское время, Восточноавстралийское время (Брисбен, Канберра, Мельбурн, Сидней), Тасмания, Западно-тихоокеанское время (Гуам, Порт-Морсби)

GMT +11 - Магаданское время, Центрально-тихоокеанское время (Соломоновы острова, Новая Каледония)

GMT +12 - Веллингтон

Розой ветров называют диаграмму, которая изображает режим изменения направлений и скоростей ветра в определённом месте, в течение некоторого промежутка времени. Своё название она получила благодаря сходному розой рисунку. Первые розы ветров были известны ещё до нашей эры.

Предполагается, что придумали розу ветров мореплаватели, которые пытались выявить закономерности изменений ветров, в зависимости от времени года. Она помогала определить, когда нужно начинать плавание, чтобы попасть в определённый пункт назначения.

Строится диаграмма следующим образом: на идущих от общего центра в разных направлениях лучах откладывают значение повторяемости (в процентном соотношении) или скорости ветров. Лучи соответствуют сторонам света: север, запад, восток, юг, северо-восток, северо-северо-восток и т.д. В настоящее время роза ветров обычно строится по многолетним данным для месяца, сезона, года.

Облака классифицируют, используя латинские слова для определения внешнего вида облаков, наблюдаемого с земли. Слово cumulus является определением кучевых облаков, stratus – слоистых облаков, cirrus – перистых, nimbus – дождевых.

Помимо вида облаков классификация описывает их местоположение. Обычно выделяют несколько групп облаков, первые три из которых определяются по высоте их расположения над землей. Четвертая группа состоит из облаков вертикального развития, а последняя группа включает облака смешанных типов.

Облака верхнего яруса формируются в умеренных широтах выше 5 км, в полярных - выше 3 км, в тропических - выше 6 км. Температура на этой высоте довольно низкая, поэтому они состоят в основном из кристаллов льда. Облака верхнего яруса обычно тонкие и белые. Наиболее распространённой формой облаков верхнего яруса являются cirrus (перистые) and cirrostratus (перисто-слоистые), которые можно наблюдать обычно при хорошей погоде.

Облака среднего яруса обычно располагаются на высоте 2-7 км в умеренных широтах, 2-4 км – в полярных и 2-8 км – в тропических. Состоят они в основном из мелких частиц воды, но при низкой температуре могут содержать и кристаллики льда. Наиболее распространённым видом облаков среднего яруса являются altocumulus (высоко-кучевые), altostratus (высоко-слоистые). Они могут иметь затененные части, что отличает их от перисто-кучевых облаков. Этот вид облаков обычно возникает в результате конвекции воздуха, а также из-за постепенного восхождения воздуха впереди холодного фронта.

Облака нижнего яруса располагаются на высотах ниже 2 км, где температура достаточно высока, поэтому состоят в основном из капель воды. Лишь в холодное время года. Когда температура у поверхности низкая, они содержат частицы льда (град) или снега. Наиболее распространённым типом облаков нижнего яруса являются nimbostratus (слоисто-дождевые) и stratocumulus (слоисто-кучевые) – темные облака нижнего яруса, сопровождаемые умеренными осадками.

Облака вертикального развития - кучевые облака , имеющие вид изолированных облачных масс, вертикальные размеры которых аналогичны горизонтальным. Возникают в результате температурной конвекции, могут достигать высот в 12 км. Основные типы fair weather cumulus (облака хорошей погоды) и cumulonimbus (кучево-дождевые). Облака хорошей погоды имеют вид кусков ваты. Время их существования от 5 до 40 минут. Молодые облака хорошей погоды имеют резко очерченные края и основание, в то время как края более старых облаков являются неровными и размытыми.

Другие типы облаков : contrails (конденсационные следы), billow clouds (волнистые облака), mammatus (вымеобразное облако), orographic (облака препятствий) и pileus (шапка-облако).

Атмосферными осадками называется вода в жидком или твердом состоянии, которая выпадает из облаков или осаждается из воздуха на поверхность Земли (роса, иней). Различают два основных вида осадков: обложные осадки (возникают преимущественно при прохождении теплого фронта) и ливневые (связанны с холодными фронтами). Количество осадков измеряют толщиной слоя воды выпавшей за определённый период (обычно мм/год). В среднем на Земле осадков выпадает около 1000 мм/год. Количество осадков меньше этого значения называют недостаточным, а больше – избыточным.

Вода не образуется в небе – она попадает туда с земной поверхности. Происходит это следующим способом: под действием солнечных лучей влага постепенно испаряется с поверхности планеты (в основном с поверхности океанов, морей и других водоёмов), затем водяной пар постепенно поднимается вверх, где под действием низких температур происходит её конденсация (преобразование газа в жидкое состояние) и замерзание. Так образуются облака. По мере того, как масса жидкости в облаке накапливается, оно также становится тяжелее. При достижении определённой массы влага из облака проливается на землю в виде дождя.

Если осадки выпадают в области с низкой температурой, то капли влаги замерзают по пути к земле, превращаясь при этом в снег. Иногда они как бы склеиваются друг с другом, в результате чего снег выпадает крупными хлопьями. Это происходит чаще всего при не очень низкой температуре и сильном ветре. Когда температура близка к нулю, снег, приближаясь к земле, подтаивает и становится мокрым. Такие снежинки, опускаясь на землю или предметы, сразу же превращаются в капли воды. В тех областях планеты, где поверхность земли успела промёрзнуть, снег может сохраняться в виде покрова до нескольких месяцев. В некоторых особо холодных районах Земли (на полюсах или высоко в горах) осадки выпадают только в виде снега, а в тёплых (тропики экватор) снега не бывает вообще.

Когда замёрзшие частицы воды перемещаются в пределах облака, происходит их увеличение и уплотнение. При этом образуются небольшие льдинки, которые в таком состоянии и выпадают на землю. Так образуется град. Град может выпадать даже летом – лёд не успевает растаять даже когда температура у поверхности высокая. Размеры градин могут быть разными: от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров.

Иногда влага не успевает подняться в небо, и тогда конденсация происходит прямо на поверхности земли. Обычно это происходит при падении температуры ночью. В летнее время можно наблюдать оседание влаги на поверхности листьев и траве в виде капелек воды – это роса. В холодное время года мельчайшие частицы воды замерзают, а вместо росы образуется иней.

Почвы классифицируются по типам. Первым ученым, классифицировавшим почвы, был Докучаев. На территории Российской Федерации встречаются следующие типы почв: Подзолистые почвы, тундровые глеевые почвы, арктические почвы, мерзлотно-таежные, серые и бурые лесные почвы и каштановые почвы.

Тундровые глеевые почвы находятся на равнинах. Образуются без особого влияния на них растительности. Эти почвы находятся в областях, где есть многолетняя мерзлота (В Северном полушарии). Зачастую глеевые почвы – это места, где обитают и кормятся летом и зимой олени. Примером тундровых почв в России может служить Чукотка, а в мире - это Аляска в США. На территории с такими почвами люди занимаются земледелием. На такой земле растет картофель, овощи и различные травы. Для улучшения плодородия тундровых глеевых почв в сельском хозяйстве применяются следующие виды работ: осушение наиболее насыщенных влагой земель и орошение засушливых районов. Также к методам улучшения плодородия этих почв относят внесение в них органических и минеральных удобрений.

Арктические почвы получаются в результате оттаивания вечной мерзлоты. Такая почва довольно тонкая. Максимальный слой гумуса (плодородного слоя) составляет 1-2 см. У этого типа почв низкая кислая среда. Почва эта не восстанавливается из-за сурового климата. Эти почвы распространены на территории России только в Арктике (на ряде островов Северного Ледовитого океана). В силу сурового климата и маленького слоя гумуса, на таких почвах ничего не растет.

Подзолистые почвы распространены в лесах. В почве всего 1-4% гумуса. Подзолистые почвы получаются благодаря процессу подзолообразования. Происходит реакция с кислотой. Именно поэтому этот тип почвы еще называется кислый. Подзолистые почвы первым описал Докучаев. В России подзолистые почвы распространены в Сибири и на Дальнем Востоке. В мире подзолистые почвы есть в Азии, Африке, Европе, США и Канаде. Такие почвы в земледелии необходимо правильно обрабатывать. Их надо удобрять, вносить в них органические и минеральные удобрения. Такие почвы скорее более полезны на лесозаготовках, чем в сельском хозяйстве. Ведь деревья на них растут лучше, нежели сельскохозяйственные культуры. Дерново-подзолистые почвы – это подтип подзолистых почв. По составу во многом они схожи с подзолистыми почвами. Характерной особенностью этих почв является то, что они могут медленнее вымываться водой в отличие от подзолистых. Дерново-подзолистые почвы находятся в основном в тайге (территория Сибири). В этой почве содержится до 10% плодородного слоя на поверхности, а на глубине слой резко снижается до 0,5%.

Мерзлотно-таежные почвы образовывались в лесах, в условиях вечной мерзлоты. Они находятся только в условиях континентального климата. Самые большие глубины этих почв не превышают 1 метра. Это вызвано близостью от поверхности вечной мерзлоты. Содержание гумуса всего 3-10%. Как подвид, существуют горные мерзлотно-таежные почвы. Они образуются в тайге на горных породах, которые покрываются льдом только зимой. Эти почвы есть в Восточной Сибири. Встречаются они на Дальнем Востоке. Чаще горные мерзлотно-таежные почвы встречаются рядом с небольшими водоемами. За пределами России такие почвы есть в Канаде и на Аляске.

Серые лесные почвы образуются на территории лесов. Непременным условием для формирования таких почв является наличие континентального климата. Лиственных лесов и травяной растительности. Места образования содержат необходимый для такой почвы элемент – кальций. Благодаря этому элементу вода не проникает в глубь почв и не размывает их. Эти почвы серого цвета. Содержание гумуса в серых лесных почвах составляет 2-8 процентов, то есть плодородность почв средняя. Серые лесные почвы разделяются на серые, светло-серые, а также темно-серые. Эти почвы преобладают в России на территории от Забайкалья до Карпатских гор. На почвах выращивают плодовые и зерновые культуры.

Бурые лесные почвы распространены в лесах: смешанных, хвойных и широколистных. Эти почвы есть только в условиях умеренного теплого климата. Цвет почвы бурый. Обычно бурые почвы выглядят так: на поверхности земли слой опавшей листвы, около 5 см высотой. Далее идет плодородный слой, который составляет 20, а иногда 30 см. Еще ниже следует слой глины в 15-40 см. Бурых почв бывает несколько подтипов. Подтипы варьируются в зависимости от температур. Выделяют: типичные, оподзоленные, глеевые (поверхностно-глеевые и псевдоподзолистые). На территории Российской Федерации почвы распространены на Дальнем Востоке и у предгорий Кавказа. На этих почвах выращивают неприхотливые культуры, например, чай, виноград и табак. Хорошо на таких почвах растет лес.

Каштановые почвы распространены в степях и полупустынях. Плодородный слой таких почв составляет 1,5-4,5%. Что говорит средней плодородности почвы. Эта почва имеет каштановый, светло-каштановый и темно-каштановый цвет. Соответственно существует три подтипа каштановой почвы, различающихся по цвету. На светло-каштановых почвах земледелие возможно только при обильном поливе водой. Основное предназначение этой земли – это пастбища. На темно-каштановых почвах хорошо растут и без полива следующие культуры: пшеница, ячмень, овес, подсолнечник, просо. Есть небольшие различия почвы и в химическом составе каштановой почвы. Разделение ее на глинистую, песчаную, супесчаную, легкосуглинистую, среднесуглинистую и тяжелосуглинистую. В каждой из них незначительно отличающийся химический состав. Химический состав каштановой почвы разнообразен. В почве есть магний, кальций, растворимые в воде соли. Каштановая почва имеет свойство быстро восстанавливаться. Ее толщина поддерживается ежегодно опадающей травой и листьями редких в степи деревьев. На ней можно получать неплохие урожаи, при условии, если есть много влаги. Ведь степи обычно засушливы. Каштановые почвы в России распространены на территории Кавказа, на Поволжье и в Средней Сибири.

На территории Российской Федерации есть много видов почв. Все они различаются по химическому и механическому составу. В настоящий момент сельское хозяйство находится на грани кризиса. Российские почвы необходимо ценить, как землю, на которой мы живем. Ухаживать за почвами: удобрять их и предотвращать эрозию (разрушение).

Биосфера - совокупность частей атмосферы, гидросферы и литосферы, которая заселена живыми организмами. Этот термин ввёл в 1875 австрийский геолог Э. Зюсс. Биосфера не занимает определённого положения, как другие оболочки, а располагается в их пределах. Так, водоплавающие животные и водные растения являются частью гидросферы, птицы и насекомые – частью атмосферы, а растения и животные, обитающие в земле – частью литосферы. Биосфера также охватывает всё, что связано с деятельностью живых существ.

В состав живых организмов входит около 60 химических элементов, главные из которых - углерод, кислород, водород, азот, сера, фосфор, калий, железо и кальций. Живые организмы могут приспосабливаться к жизни в экстремальных условиях. Споры некоторых растений выдерживают сверхнизкие температуры до -200°С, а некоторые микроорганизмы (бактерии) выживают при температуре до 250°С. Обитатели морских глубин выдерживают громадное давление воды, которое мгновенно раздавило бы человека.

Под живыми организмами подразумеваются не только животные, растения, бактерии и грибы также считаются живыми существами. Более того, на растения приходится 99% биомассы, а на животных и микроорганизмы - всего 1%. Таким образом, растения составляют подавляющую часть биосферы. Биосфера является мощным накопителем солнечной энергии. Это происходит благодаря фотосинтезу растений. Благодаря живым организмам происходит круговорот веществ на планете.

По мнению специалистов, жизнь на Земле зародилась примерно 3,5 миллиардов лет назад в Мировом океане. Именно такой возраст был присвоен древнейшим найденным органическим останкам. Так как возраст нашей планеты учёные определяют в районе 4,6 миллиардов лет, то можно сказать, что живые существа появились на ранней стадии развития Земли. Биосфера оказывает наибольшее влияние на остальные оболочки Земли, хотя и не всегда благотворное. Внутри оболочки живые организмы также активно взаимодействуют друг с другом.

Атмосфера (от греческого atmos - пар и sphaira – шар) – газовая оболочка Земли, которая удерживается её притяжением и вращается вместе с планетой. Физическое состояние атмосферы определяется климатом, а основными параметрами атмосферы являются состав, плотность, давление и температура воздуха. Плотность воздуха и атмосферное давление с высотой уменьшаются. Атмосферу разделяют на несколько слоёв в зависимости от изменения температуры: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу, экзосферу. Между этими слоями расположены переходные области, которые называются тропопауза, стратопауза и так далее.

Тропосфера - нижний слой атмосферы, высотой в полярных областях располагается до высоты 8-10 км, в умеренных широтах до 10-12 км, а на экваторе – 16-18 км. В тропосфере находится около 80% всей массы атмосферы и почти все водяные пары. Плотность воздуха здесь наибольшая. При подъёме на каждые 100 м температура в тропосфере понижается в среднем на 0,65° . Верхний слой тропосферы, который является промежуточным между ней и стратосферой, называют тропопаузой.

Стратосфера - второй слой атмосферы, который располагается на высоте от 11 до 50 км. Здесь температура с высотой, напротив, повышается. На границе с тропосферой она достигает примерно -56ºС, а к высоте около 50 км поднимается до 0ºС. Область между стратосферой и мезосферой называется стратопаузой. В стратосфере располагается слой «озоновый слой», определяющий верхний предел биосферы. Озоновый слой также является своеобразным щитом, защищающим живые организмы от губительного ультрафиолетового излучения Солнца. Сложные химические процессы, происходящие в этой оболочке, сопровождаются выделением световой энергии (например, северное сияние). Здесь сосредоточено около 20% массы атмосферы.

Следующим слоем атмосферы является мезосфера. Она начинается на высоте 50 км и заканчивается на высоте 80-90 км. Температура воздуха в мезосфере с высотой понижается и достигает в верхней её части -90ºС. Промежуточным слоем между мезосферой и следующей за ней термосферой является мезопауза.

Термосфера или ионосфера начинается на высоте 80-90 км и заканчивается на высоте 800 км. Температура воздуха здесь достаточно быстро возрастает, достигая нескольких сот и даже тысяч градусов.

Последней частью атмосферы является экзосфера или зона рассеяния. Она располагается выше 800 км. Это пространство уже практически лишено воздуха. На высоте около 2000-3000 км экзосфера постепенно переходит в так называемый ближнекосмический вакуум, который не входит в атмосферу Земли.

Гидросфера - это водная оболочка Земли, которая располагается между атмосферой и литосферой и представляет собой совокупность океанов, морей и поверхностных вод суши. Гидросфера включает также подземные воды, лёд и снег, воду, содержащуюся в атмосфере и в живых организмах. Основная масса воды сосредоточена в морях и океанах, реках и озёрах, которые покрывают 71 % поверхности планеты. Второе место по объёму воды занимают подземные воды, третье - лёд и снег арктических и антарктических областей и горных районов. Общий объем воды на Земле составляет близко 1,39 миллиардов км³.

Вода, наряду с кислородом, является одним из важнейших веществ на земле. Она входит в состав всех живых организмов на планете. Например, человек состоит из воды приблизительно на 80%. Вода также играет важную роль в формировании рельефа поверхности Земли, переносе химических веществ в глубине Земли и на ее поверхности.

Водяной пар, содержащийся в атмосфере, выполняет функции мощного фильтра солнечной радиации и регулятора климата.

Основной объем воды на планете составляют соленые воды Мирового океана. В среднем их соленость составляет 35 промилле (в 1 кг океанической воды содержится 35 г солей). Самая высокая солёность воды в Мертвом море – 270-300 промилле. Для сравнения, в Средиземном море этот показатель составляет 35-40 промилле, в Чёрном море - 18 промилле, а в Балтийском – всего 7. По мнению специалистов, химический состав океанических вод во многом похож на состав человеческой крови - в них содержатся почти все известные нам химические элементы, только в разных пропорциях. Химический состав более пресных подземных вод более разнообразен и зависит от состава вмещающих их пород и глубины залегания.

Воды гидросферы находятся в постоянном взаимодействии с атмосферой, литосферой и биосферой. Взаимодействие это выражается в переходы вод из одних видов в другие, и называется круговоротом воды. По мнению большинства учёных, именно в воде зародилась жизнь на нашей планете.

Объёмы вод гидросферы :

Морские и океанические воды – 1370 миллионов км³ (94% от общего объёма)

Подземные воды – 61 миллион км³ (4%)

Лёд и снег – 24 миллиона км³ (2%)

Водоёмы суши (реки, озёра, болота, водохранилища) – 500 тысяч км³ (0,4%)

Литосферой называют твёрдую оболочку Земли, которая включает в себя земную кору и часть верхней мантии. Толщина литосферы на суше в среднем колеблется от 35-40 км (на равнинных участках) до 70 км (в горных районах). Под древними горами толщина земной коры ещё больше: например, под Гималаями мощность её достигает 90 км. Земная кора под океанами – это тоже литосфера. Здесь она самая тонкая - в среднем около 7-10 км, а в некоторых районах Тихого океана - до 5 км.

Толщину земной коры можно определить по скорости распространения сейсмических волн. Последние также дают некоторые сведения о свойствах мантии, расположенной под земной корой и входящей в литосферу. Литосфера, также как гидросфера и атмосфера образовалась, в основном, в результате высвобождения веществ из верхней мантии молодой Земли. Её формирование продолжается и сейчас, главным образом, на дне океанов.

Большую часть литосферы составляют кристаллические вещества, которые образовались при охлаждении магмы - расплавленного вещества в глубинах Земли. По мере остывания магмы образовывались горячие растворы. Проходя по трещинам в земной коре, они охлаждались и выделяли содержащиеся в них вещества. Так как некоторые минералы при изменении температуры и давления распадаются, на поверхности они преобразовывались в новые вещества.

Литосфера подвержена воздействию воздушной и водной оболочек Земли (атмосферы и гидросферы), что выражается в процессах выветривания. Физическое выветривание - это механический процесс, в результате которого порода, размельчается до частиц меньшего размера, не меняя химического состава. Химическое выветривание приводит к образованию новых веществ. На скорость выветривания влияет и биосфера, а также рельеф суши и климат, состав воды и другие факторы.

В результате выветривания образовались рыхлые континентальные отложения, мощность которых составляет от 10-20 см на крутых склонах до десятков метров на равнинах и сотен метров во впадинах. На этих отложениях образовались почвы, играющие важнейшую роль во взаимодействии живых организмов с земной корой.

Ориентирование на местности включает определение своего местоположения относительно сторон горизонта и выделяющихся объектов местности (ориентиров), выдерживание заданного или выбранного направления движения к определённому объекту. Умение ориентироваться на местности особенно необходимо при нахождении в малонаселённых и незнакомых районах.

Ориентироваться можно по карте, по компасу, по звездам. Ориентирами могут также служить различные объекты естественного (река, болото, дерево) или искусственного (маяк, вышка) происхождения.

При ориентировании по карте необходимо связать изображение на карте с реальным объектом. Проще всего выйти на берег реки или дорогу, а затем поворачивать карту до тех пор, пока направление линии (дороги, реки) на карте не совпадет с направлением линии на местности. Предметы, расположенные справа и слева от линии, на местности должны находиться с тех же сторон, что и на карте.

Ориентирование карты по компасу применяется в основном на местности, затруднительной для ориентирования (в лесу, в пустыне), где обычно трудно подобрать ориентиры. В этих условиях компасом определяют направление на север, а карту располагают верхней стороной рамки в сторону севера так, чтобы вертикальная линия координатной сетки карты совпадала с продольной осью магнитной стрелки компаса. Необходимо помнить, что на показания компаса могут оказывать влияние металлические предметы, линии электропередач и электронные устройства, расположенные в непосредственной близости от него.

После того, как местонахождение на местности определено, нужно определить направление движения и азимут (отклонение направления движения в градусах от северного полюса компаса по часовой стрелке). Если маршрут не является прямой линией, то нужно точно определить расстояние, после прохождения которого необходимо изменить направление движения. Можно также выбрать определённый ориентир на карте и, отыскав его затем на местности, изменить направление движения от него.

При отсутствии компаса стороны света можно определить следующим образом:

Кора большинства деревьев грубее и темнее на северной стороне;

На деревьях хвойных пород смола более обычно накапливается с южной стороны;

Годовые кольца на свежих пнях с северной стороны расположены ближе друг к другу;

С северной стороны деревья, камни, пни и т.д. раньше и обильнее покрываются лишайниками, грибками;

Муравейники располагаются с южной стороны деревьев, пней и кустов, южный скат муравейников пологий, северный - крутой;

Летом почва около больших камней, строений, деревьев и кустов более сухая с южной стороны;

У отдельно стоящих деревьев кроны пышнее и гуще с южной стороны;

Алтари православных церквей, часовен и лютеранских кирок обращены на восток, а главные входы расположены с западной стороны;

Приподнятый конец нижней перекладины креста церквей обращен на север.

Географическая карта - наглядное изображение земной поверхности на плоскости. Карта показывает размещение и состояние различных природных и общественных явлений. В зависимости от того, что изображено на картах, они носят название политических, физических и т.д.

Карты классифицируются по различным признакам:

По масштабу: крупномасштабные (1: 10 000 - 1: 100 000), среднемасштабные (1: 200 000 - 1: 1 000 000) и мелкомасштабные карт (мельче 1: 1 000 000). Масштаб определяет соотношение между реальными размерами объекта и размерами его изображения на карте. Зная масштаб карты (он всегда указывается на ней), можно при помощи несложных вычислений и специальных измерительных средств (линейки, курвиметра) определить размеры объекта или расстояние от одного объекта до другого.

По содержанию карты подразделяют на общегеографические и тематические. Тематические карты делят на физико-географические и социально-экономические. Физико-географические карты используют для того, чтобы показать, например, характер рельефа земной поверхности или климатические условия на определённой территории. Социально-экономические карты показывают границы стран, расположение дорог, промышленных объектов и т.д.

По охвату территории географические карты делят на мировые, карты материков и частей света, регионов мира, отдельных стран и частей стран (областей, городов, районов и т.п.).

По назначению географические карты делят на справочные, учебные, навигационные и т.п.

География (греч. – «землеописание») – наука, изучающая поверхность Земли, облегающие и подстилающие ее слои веще­ства, которые в совокупности образуют географическую оболочку. Слово «география » произошло от греч. ge – «земля» и «grapho» – пишу.

География (греч. – «землеописание») – наука, изучающая поверхность Земли, облегающие и подстилающие ее слои вещества, которые в совокупности образуют географическую оболочку.

Название этой науке дал Эратосфен более 2200 лет назад.

Рис. 1. Изучение поверхности земли

География – одна из древнейших и основных наук.

Уже в 3 тыс. до н. э. в Древнем Египте снаряжались экспедиции в центр Африки, по Средиземному и Красному морям. Расселение народов, войны и торговля расширяли знания людей об окружающих пространствах, вырабатывали навыки ориентирования по Солнцу, Луне и звездам. Зависимость земледелия и скотоводства от разливов рек и других периодических природных явлений определила появление календаря.

В 3-2 тысячелетии до н. э. представители Хараппской цивилизации (на территории современного Пакистана) открыли муссоны. Элементы географии содержат священные древнеиндийские книги: в «Ведах» целая глава посвящена космологии, в «Махабхарате» можно найти перечень океанов, гор, рек.

Ныне нет ни одного места на Земле, о котором бы человек не знал.

Ветви географии

Объект изучения географии – законы и закономерности размещения и взаимодействия компонентов географической среды и их сочетаний на разных уровнях. Сложность объекта исследования и широта предметной области обусловили дифференциацию единой географии на ряд специализированных (отраслевых) научных дисциплин, образующих систему географических наук. Географию подразделяют на две (физическую и экономическую) или три (физическую, экономическую и социальную) ветви. Иногда отдельно выделяют географическую картографию, как отдельную географическую дисциплину.

Рис. 2. Основные ветви географии

Экономическая (или социально-экономическая) география изучает население и его хозяйственную деятельность.

Физическая география и ее значение

В составе физической географии есть три основных науки. Это землеведение, которое изучает общие закономерности строения и развития географической оболочки, ландшафтоведение, которое изучает территориальные природные комплексы, и палеогеография. В свою очередь, эти разделы имеют свою иерархическую структуру по видам изучаемых компонентов, процессов и явлений. Так, отдельные компоненты географической оболочки изучают геоморфология, климатология, метеорология, гидрология (изучение водных объектов), гляциология (изучение природных льдов), география почв, биогеография (география живых организмов). А на стыке с другими науками образовались такие новые направления физической географии, как медицинская география, инженерная география. Физическая география изучает природные явления, объекты природы.

Физическая география тесно связана с другими географическими науками – картографией, страноведением, исторической географией, социально-экономической географией.

Значение физической географии

1. Описание природы.

2. Разъяснение особенностей природы.

3. Предвидение возможных изменений в связи с вмешательством в природу человека.

Что изучают в начальном курсе физической географии

В процессе изучения курса начальной физической географии формируются представления о Земле как о природном комплексе, об особенностях земных оболочек и их взаимосвязях. При изучении этого курса начинается формирование географической культуры и обучение географическому языку; учащиеся овладевают первоначальными представлениями и понятиями, а также приобретают умения использовать источники географической информации.

В структурном соотношении курс географии 6 класса состоит из четырех разделов:

1. «Виды изображений поверхности Земли – план и карта».

2. «Земные оболочки: литосфера, атмосфера, гидросфера, биосфера».

3. «Население Земли».

4. «Влияние природы на жизнь человека».

Рис. 3. Оболочки Земли

В процессе изучения курса начальной физической географии вы научитесь работать с планом и картой, обобщать собранный материал, определять местонахождение географических объектов на Земле.

Список литературы

Основная

1. Начальный курс географии: Учеб. для 6 кл. общеобразоват. учреждений / Т.П. Герасимова, Н.П. Неклюкова. – 10-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2010. – 176 с.

2. География. 6 кл.: атлас. – 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, ДИК, 2011. – 32 с.

3. География. 6 кл.: атлас. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, ДИК, 2013. – 32 с.

4. География. 6 кл.: конт. карты. – М.: ДИК, Дрофа, 2012. – 16 с.

Энциклопедии, словари, справочники и статистические сборники

1. География. Современная иллюстрированная энциклопедия / А.П. Горкин. – М.: Росмэн-Пресс, 2006. – 624 с.

Материалы в сети Интернет

1. Федеральный институт педагогических измерений ().

4. Электронная версия журнала География ().

Увлекательный предмет география является научным направлением, изучающим земную поверхность, океаны и моря, окружающую среду и экосистемы, а также взаимодействие между человеческим обществом и окружающей средой. Слово географии в буквальном переводе с древнегреческого означает "описание земли". Ниже приведено общее определение термина география:

"География - система научных знаний, изучающая физические особенности Земли и окружающей среды, включая влияние деятельности человека на эти факторы, и наоборот. Предмет также охватывает закономерности размещения населения, землепользования, наличия и производств".

Ученые, которые изучают географию известны как географы. Эти люди занимаются исследованием природной среды нашей планеты и человеческого общества. Хотя картографы античного мира были известны как географы, сегодня это относительно самостоятельная специализация. Географы, как правило, сосредоточены на двух основных областях географических исследований: физической географии и географии человека.

История развития географии

Термин "география" был придуман древними греками, которые не только создали подробные карты окружающей местности, а также объяснили отличие людей и природных ландшафтов в разных местах Земли. С течением времени, богатое наследие географии осуществило судьбоносное путешествие в яркие исламские умы. Золотой век ислама стал свидетелем поразительных достижений в области географических наук. Исламские географы прославились новаторскими открытиям. Были исследованы новые земли и разработана первая сетка-основа для системы карт. Китайская цивилизация также инструментально способствовала развитию ранней географии. Компас, разработанный китайцами, использовался исследователями для изучения неизвестного.

Новая глава в истории науки начинается с периода великих географических открытий, период, совпадающий с Европейским Ренессансом. В европейским мире проснулся свежий интерес к географии. Марко Поло - венецианский купец и путешественник возглавил эту новую эпоху исследований. Коммерческие интересы в установлении торговых контактов с богатыми цивилизациями Азии, такими как Китай и Индия стали основным стимулом путешествий в те времена. Европейцы продвинулись вперед по всем направлениям, открыв новые земли, уникальные культуры и . Был признан огромный потенциал географии для формирования будущего человеческой цивилизации и в 18 веке, ее ввели в качестве основной дисциплины на университетском уровне. Опираясь на географические знания, люди начали открывать новые пути и средства для преодоления трудностей, порождаемых природой, что привело к процветанию человеческой цивилизации во всех уголках мира. В 20-м веке, аэрофотосъемка, спутниковые технологии, компьютеризированные системы, и сложное программное обеспечение радикально изменили науку и сделали изучение географии более полным и подробным.

Ветви географии

География может рассматриваться как междисциплинарная наука. Предмет включает в себя трансдисциплинарный подход, что позволяет наблюдать и анализировать объекты в пространстве Земли, а также разрабатывать пути решения проблем на основе этого анализа. Дисциплина география может быть поделена на несколько направлений научного исследования. Первичная классификация география разделяет подход к предмету на две обширные категории: физическая география и социально-экономическая география.

Физическая География

определяется как ветвь географии, которая включает в себя изучение природных объектов и явлений (или процессов) на Земле.

Физическая география дополнительно подразделяется на следующие отрасли:

  • Геоморфология: занимается изучением топографических и батиметрических особенностей поверхности Земли. Наука помогает прояснить различные аспекты, связанные с формами рельефа, такие как их история и динамика. Геоморфология также пытается предсказать будущие изменения физических характеристик внешнего облика Земли.
  • Гляциология: раздел физической географии, занимающийся изучением взаимосвязи динамики ледников и их влияния на экологию планеты. Таким образом, гляциология предполагает исследование криосферы, включая альпийские и материковые ледники. Ледниковая геология, гидрология снега и т.д. являются некоторыми субдисциплинами гляциологических исследований.
  • Океанография: так как океаны содержат 96.5% от всей воды на Земле, специализированная дисциплина океанография посвящена их изучению. Наука океанография включает в себя геологическую океанографию (изучение геологических аспектов дна океана, подводных гор, вулканов и т.д.), биологическую океанографию (изучение морской флоры, фауны и экосистем океана), химическую океанографию (изучение химического состава морских вод и их воздействие на морские формы жизни), физическую океанографию (исследование океанических движений, таких как волны, течения, приливы и отливы).
  • Гидрология: еще одна важная отрасль физической географии, занимающаяся изучением свойств и динамики движения воды по отношению к суше. Она исследует реки, озера, ледники и подземные водоносные горизонты планеты. Гидрология изучает непрерывное движение воды от одного источника к другому, выше и ниже поверхности Земли, через .
  • Почвоведение: раздел науки, который изучает различные типы почв в их естественной среде на поверхности Земли. Помогает собирать информацию и знания о процессе формирования (почвообразование), составе, текстуре и классификации почв.
  • : незаменимая дисциплина физической географии, исследующая рассредоточение живых организмов в географическом пространстве планеты. Она также занимается изучением распределения видов в течение геологических периодов времени. Каждый географический регион имеет свои уникальные экосистемы, а биогеография исследует и объясняет их взаимосвязь с физико-географическими особенностями. Существуют различные ветви биогеографии: зоогеография (географическое распределение животных), фитогеография (географическое распределение растений), островная биогеография (изучение факторов, влияющих на отдельные экосистемы) и т.д.
  • Палеогеография: отрасль физической географии, которая изучает географические особенности в различные моменты времени геологической истории Земли. Наука помогает географам получить информацию о континентальных положениях и тектоники плит, определяющиеся путем изучения палеомагнетизма и ископаемых записей.
  • Климатология: научное исследование климата, а также важнейший раздел географических исследований в современном мире. Рассматривает все аспекты, связанные с микро или местным климатом, а также макро или глобального климатом. Климатология также включает в себя изучение влияния человеческого общества на климат, и наоборот.
  • Метеорология: занимается изучением погодных условий, атмосферных процессов и явлений, влияющих на местную и глобальную погоду.
  • Экологическая география: исследует взаимодействие между людьми (отдельными лицами или обществом) и их природной средой с пространственной точки зрения.
  • Прибрежная география: специализированная область физической географии, которая также включает в себя изучение социально-экономической географии. Она посвящена исследованию динамического взаимодействия между прибрежной зоной и морем. Физические процессы, формирующие побережья и влияние моря на изменение ландшафта. Исследование также предполагает понимание воздействия жителей прибрежных районов на рельеф и экосистему побережья.
  • Четвертичная геология: узкоспециализированный раздел физической географии, занимающаяся изучением четвертичного периода Земли (географическая история Земли, охватывающая последние 2,6 миллиона лет). Это позволяет географам узнать об экологических изменениях, произошедших в недавнем прошлом планеты. Знания используется в качестве инструмента для прогнозирования будущих изменений в окружающей среде мира.
  • Геоматика: техническая отрасль физической географии, которая включает в себя сбор, анализ, интерпретацию и хранения данных о поверхности земли.
  • Ландшафтная экология: наука изучающая влияние различных ландшафтов Земли на экологические процессы и экосистемы планеты.

География человека

География человека, или социально-экономическая география - ветвь географии, занимающаяся исследованием воздействие окружающей среды на человеческое общество и земную поверхность, а также влияние антропогенной деятельности на планету. Социально-экономическая география ориентирована на изучение самых развитых с эволюционной точки зрения существ мира - людей и их окружение.

Эта ветвь географии делится на различные дисциплины в зависимости от направленности исследований:

  • География население: занимается изучением того, как природа определяет распределение, рост, состав, образ жизни и миграции человеческих популяций.
  • Историческая география: объясняет изменение и развитие географических явлений с течением времени. Несмотря на то, что этот раздел рассматривается как отрасль человеческой географии, он также фокусируется на определенных аспектах физической географии. Историческая география пытается понять, почему, как и когда изменяются места и регионы Земли, а также какое влияние оказывают на человеческое общество.
  • Культурная география: исследует, как и почему культурные предпочтения и нормы меняются в зависимости от пространства и места. Таким образом, она занимается изучением пространственных вариаций человеческих культур, включая религию, язык, выбор источников средств к существованию, политику и т.д.
  • Экономическая география: важнейший раздел социально-экономической географии, охватывающий исследование расположения, распределение и организацию хозяйственной деятельность человека в географическом пространстве.
  • Политическая география: рассматривает политические границы стран мира и разделение между странами. Она также изучает, как пространственные структуры влияют на политические функции, и наоборот. Военная география, электоральная география, геополитика - некоторые из субдисциплин политической географии.
  • География здоровья: исследует воздействие географического положения на здоровье и благополучие людей.
  • Социальная география: изучает качество и уровень жизни человеческого населения мира и пытается понять, как и почему такие стандарты меняются в зависимости от места и пространства.
  • География населенных пунктов: занимается исследованием городских и сельских поселений, экономической структуры, инфраструктуры и т.д., а также динамики расселения человека по отношению к пространству и времени.
  • География животных: изучает животный мир Земли и взаимозависимость между людьми и животными.

В прошлом география была единой наукой, изучающей природные условия на Земле, население и его хозяйственную деятельность, культуру народов. Основными итогами её были географические описания стран, объединенные в «космографиях» (XVII в.), во «всеобщих географиях» (XVIII–XIX вв.). В XIX в. география подразделилась на географию физическую - науку о природе и «статистику» - географию экономическую.

В XIX в. выделился целый ряд научных отраслей. В географии физической четко определились орография - учение о рельефе земной поверхности, океанография - о морях и океанах, гидрография - о водах суши, география растений, почв, зоогеография, учение об атмосфере и климатах Земли. Этому во многом способствовали другие естественные науки - геология, метеорология, гидрология, ботаника, зоология, почвоведение. С накоплением в них фактического материала география как бы взяла на себя изучение пространственного распространения изучаемых ими природных явлений и объектов, выявление пространственных особенностей в них. «Статистика» оформилась в экономическую географию отраслей хозяйства - географию сельского хозяйства, промышленности, транспорта и др.

И все же вплоть до советского времени все наметившиеся разветвления в географии имели задачей преимущественно описание явлений природы и хозяйственной деятельности населения. И в обобщающих работах по странам преобладал этот же «дух географии». Нередко это обстоятельство вызывало скептическое отношение к географии как науке. Даже некоторые ученые рассуждали так, что география лишь описывает «где-что», а не исследует причин тех или иных явлений, хотя все признавали за ней большие заслуги в географических открытиях.

Октябрьская революция и социалистическое строительство поставили перед географией в нашей стране новые задачи и с течением времени глубоко изменили её содержание и теоретические основы. В связи с потребностями народного хозяйства, выраженными в указаниях В. И. Ленина о необходимости всестороннего исследования природных условий и естественных богатств страны, советские географы уже в начале 20‑х годов включились в бурно развивавшиеся экспедиционные исследования, начатые Академией наук, вузами страны, различными государственными ведомствами. С каждым десятилетием все ширилась подготовка кадров географов-исследователей и педагогов. К 30‑м годам экспедиции работали на всем обширном пространстве страны и омывающих её морях. Территория страны подверглась картографированию, и на I Всесоюзном географическом съезде в 1933 г. уже говорилось, что на карте СССР не осталось «белых пятен». Поразительно быстро пополнялись научные сведения о всех компонентах природы. Разрабатывались новые методы исследований, применялись новейшие технические средства. Неоценимую роль в экспедиционных исследованиях и картировании территории сыграло использование авиации, аэрофотосъемки.

В физической географии появились новые ветви, к 70‑м годам составившие целую группу географических наук о каждом из компонентов природы. Наука о строении земной поверхности (орография) развилась в геоморфологию - учение о возникновении (генезисе) и развитии форм земной поверхности, их сочетании в пространстве не только на суше, но и на дне океанов и морей. Водную оболочку земного шара, географические особенности океанов и морей изучают океанография и океанология; распределение вод на суше, сток атмосферных осадков, происхождение и распространение озерных котловин и жизнь озер, работу проточных вод, особенности строения речных систем и режим рек - гидрология суши, а воду в твердом состоянии на поверхности суши в виде ледников - гляциология.

Свойства климатов Земли и определяющие их факторы - предмет изучения климатологии. Почвенный покров, его происхождение, типы почв и их распространение по поверхности суши изучает география почв. Особенности распространения типов растительности и связь их с группировками животного мира (биогеоценозы) исследует биогеография.

Исследованиями и описанием отдельных компонентов природы физическая география в наше время, однако, не ограничивается. Она изучает их сложные взаимосвязи и взаимодействия, что стало возможно лишь при современной научной технике и методах.

Наивысшая же цель и главная задача физической географии - выявление природно-территориальных комплексов (ландшафтов) на поверхности Земли, изучение их происхождения и развития в результате сочетания и взаимодействия всех компонентов природы, закономерностей их распространения на Земле. Этим занимается комплексная география - ландшафтоведение, включающее в себя и историю развития природно-территориальных комплексов - палеогеографию, и прогнозы их изменения в будущем - прогнозную географию. К новым ветвям физической географии относятся геохимия, геофизика ландшафтов, а также мелиоративная география. В последнее время все более важным становится исследование природных богатств (естественных ресурсов), используемых человечеством для своего существования и многообразной хозяйственной деятельности, - ресурсоведение. При этом изучаются все виды ресурсов географической среды,- минеральные (ископаемые), водные, воздушные, органические и т. д. и выясняются закономерности их распространения.

Неменьшие преобразования произошли в советское время и в другой группе географических наук - в экономической географии. В большой мере развивалось изучение географии отраслей хозяйства - промышленности, сельского хозяйства, транспорта. Основным же направлением стало изучение размещения хозяйства по странам и районам, формирование территориально-производственных комплексов (ТПК), экономико-географическое прогнозирование. Самую краткую формулу этой группы наук дал основоположник районного её направления - выдающийся ученый Н. Н. Баранский. Он определил экономическую географию как науку, «которая предвидит, где встать городам, каким появиться заводам, куда пройти дорогам».

Земля - третья от Солнца планета и пятая по размеру среди всех планет Солнечной системы. Она является также крупнейшей по диаметру, массе и плотности среди планет земной группы.

Иногда упоминается как Мир, Голубая планета, иногда Терра (от лат. Terra). Единственное известное человеку на данный момент тело Солнечной системы в частности и Вселенной вообще, населённое живыми организмами.

Научные данные указывают на то, что Земля образовалась из солнечной туманности около 4,54 миллиардов лет назад, и вскоре после этого приобрела свой единственный естественный спутник - Луну. Жизнь появилась на Земле около 3,5 миллиардов лет назад, то есть в течение 1 миллиарда после её возникновения. С тех пор биосфера Земли значительно изменила атмосферу и прочие абиотические факторы, обусловив количественный рост аэробных организмов, а также формирование озонового слоя, который вместе с магнитным полем Земли ослабляет вредную для жизни солнечную радиацию, тем самым сохраняя условия существования жизни на Земле.

Радиация, обусловленная самой земной корой, со времён её образования значительно снизилась благодаря постепенному распаду радионуклидов в ней. Кора Земли разделена на несколько сегментов, или тектонических плит, которые движутся по поверхности со скоростями порядка нескольких сантиметров в год. Приблизительно 70,8 % поверхности планеты занимает Мировой океан, остальную часть поверхности занимают континенты и острова. На материках расположены реки и озёра, вместе с Мировым океаном они составляют гидросферу. Жидкая вода, необходимая для всех известных жизненных форм, не существует на поверхности какой-либо из известных планет и планетоидов Солнечной системы, кроме Земли. Полюса Земли покрыты ледяным панцирем, который включает в себя морской лёд Арктики и антарктический ледяной щит.

Внутренние области Земли достаточно активны и состоят из толстого, очень вязкого слоя, называемого мантией, которая покрывает жидкое внешнее ядро, являющееся источником магнитного поля Земли и внутреннее твёрдое ядро, предположительно, состоящее из железа и никеля. Физические характеристики Земли и её орбитального движения позволили жизни сохраниться на протяжении последних 3,5 млрд лет. По различным оценкам, Земля будет сохранять условия для существования живых организмов ещё в течение 0,5 - 2,3 млрд лет.

Земля взаимодействует (притягивается гравитационными силами) с другими объектами в космосе, включая Солнце и Луну. Земля обращается вокруг Солнца и делает вокруг него полный оборот примерно за 365,26 солнечных суток - сидерический год. Ось вращения Земли наклонена на 23,44° относительно перпендикуляра к её орбитальной плоскости, это вызывает сезонные изменения на поверхности планеты с периодом в один тропический год - 365,24 солнечных суток. Сутки сейчас составляют примерно 24 часа. Луна начала своё обращение на орбите вокруг Земли примерно 4,53 миллиарда лет назад. Гравитационное воздействие Луны на Землю является причиной возникновения океанских приливов. Также Луна стабилизирует наклон земной оси и постепенно замедляет вращение Земли. Некоторые теории полагают, что падения астероидов приводили к существенным изменениям в окружающей среде и поверхности Земли, вызывая, в частности, массовые вымирания различных видов живых существ.

Планета является домом для миллионов видов живых существ, включая человека. Территория Земли разделена на 195 независимых государств, которые взаимодействуют между собой путём дипломатических отношений, путешествий, торговли или военных действий. Человеческая культура сформировала много представлений об устройстве мироздания - таких, как концепция о плоской Земле, геоцентрическая система мира и гипотеза Геи, по которой Земля представляет собой единый суперорганизм.

История Земли

Современной научной гипотезой формирования Земли и других планет Солнечной системы является гипотеза солнечной туманности, по которой Солнечная система образовалась из большого облака межзвёздной пыли и газа. Облако состояло главным образом из водорода и гелия, которые образовались после Большого взрыва и более тяжёлых элементов, оставленных взрывами сверхновых. Примерно 4,5 млрд лет назад облако стало сжиматься, что, вероятно, произошло из-за воздействия ударной волны от вспыхнувшей на расстоянии нескольких световых лет сверхновой. Когда облако начало сокращаться, его угловой момент, гравитация и инерция сплюснули его в протопланетный диск перпендикулярно к его оси вращения. После этого обломки в протопланетном диске под действием силы притяжения стали сталкиваться, и, сливаясь, образовывали первые планетоиды.

В процессе аккреции планетоиды, пыль, газ и обломки, оставшиеся после формирования Солнечной системы, стали сливаться во всё более крупные объекты, формируя планеты. Примерная дата образования Земли - 4,54±0,04 млрд лет назад. Весь процесс формирования планеты занял примерно 10-20 миллионов лет.

Луна сформировалась позднее, примерно 4,527±0,01 млрд лет назад, хотя её происхождение до сих пор точно не установлено. Основная гипотеза гласит, что она образовалась путём аккреции из вещества, оставшегося после касательного столкновения Земли с объектом, по размерам близким Марсу и массой 10 % от земной (иногда этот объект называют «Тейя»). В результате этого столкновения было высвобождено примерно в 100 млн раз больше энергии, чем в результате того, которое вызвало вымирание динозавров. Этого было достаточно для испарения внешних слоев Земли и расплавления обоих тел. Часть мантии была выброшена на орбиту Земли, что предсказывает, почему Луна обделена металлическим материалом, и объясняет её необычный состав. Под влиянием собственной силы тяжести выброшенный материал принял сферического форму и образовалась Луна.

Протоземля увеличилась за счёт аккреции, и была достаточно раскалена, чтобы расплавлять металлы и минералы. Железо, а также геохимически сродственные ему сидерофильные элементы, обладая более высокой плотностью, чем силикаты и алюмосиликаты, опускались к центру Земли. Это привело к разделению внутренних слоёв Земли на мантию и металлическое ядро спустя всего 10 миллионов лет после того, как Земля начала формироваться, произведя слоистую структуру Земли и сформировав магнитное поле Земли. Выделение газов из коры и вулканическая активность привели к образованию первичной атмосферы. Конденсация водяного пара, усиленная льдом, занесённым кометами и астероидами, привела к образованию океанов. Земная атмосфера тогда состояла из легких атмофильных элементов: водорода и гелия, но содержала значительно больше углекислого газа, чем сейчас, а это уберегло океаны от замерзания, поскольку светимость Солнца тогда не превышала 70 % от нынешнего уровня. Примерно 3,5 миллиардов лет назад образовалось магнитное поле Земли, которое предотвратило опустошение атмосферы солнечным ветром.

Поверхность планеты постоянно изменялась в течение сотен миллионов лет: континенты появлялись и разрушались. Они перемещались по поверхности, порой собираясь в суперконтинент. Приблизительно 750 млн лет назад самый ранний из известных суперконтинентов - Родиния - стал раскалываться на части. Позже эти части объединились в Паннотию (600-540 млн лет назад), затем в последний из суперконтинентов - Пангею, который распался 180 миллионов лет назад.

Возникновение жизни

Существует ряд гипотез возникновения жизни на Земле. Около 3,5-3,8 млрд лет назад появился «последний универсальный общий предок», от которого впоследствии произошли все другие живые организмы.

Развитие фотосинтеза позволило живым организмам использовать солнечную энергию напрямую. Это привело к оксигенации атмосферы, начавшейся примерно 2500 млн лет назад, а в верхних слоях - к формированию озонового слоя. Симбиоз мелких клеток с более крупными привёл к развитию сложных клеток - эукариот. Примерно 2,1 млрд лет назад появились многоклеточные организмы, которые продолжали приспосабливаться к окружающим условиям. Благодаря поглощению губительного ультрафиолетового излучения озоновым слоем жизнь смогла начать освоение поверхности Земли.

В 1960 году была выдвинута гипотеза Земли-снежка, утверждающая, что в период между 750 и 580 млн лет назад Земля была полностью покрыта льдом. Эта гипотеза объясняет кембрийский взрыв - резкое повышение разнообразия многоклеточных форм жизни около 542 млн лет назад.

Около 1200 млн лет назад появились первые водоросли, а примерно 450 млн лет назад - первые высшие растения. Беспозвоночные животные появились в эдиакарском периоде, а позвоночные - во время кембрийского взрыва около 525 миллионов лет назад.

После кембрийского взрыва было пять массовых вымираний. Вымирание в конце пермского периода, которое является самым массовым в истории жизни на Земле, привело к гибели более 90 % живых существ на планете. После пермской катастрофы самыми распространёнными наземными позвоночными стали архозавры, от которых в конце триасового периода произошли динозавры. Они доминировали на планете в течение юрского и мелового периодов. 65 млн лет назад произошло мел-палеогеновое вымирание, вызванное, вероятно, падением метеорита; оно привело к исчезновению динозавров и других крупных рептилий, но обошло многих мелких животных, таких как млекопитающие, которые тогда представляли собой небольших насекомоядных животных, а также птиц, являющихся эволюционной ветвью динозавров. В течение последних 65 миллионов лет развилось огромное количество разнообразных видов млекопитающих, и несколько миллионов лет назад обезьяноподобные животные получили способность прямохождения. Это позволило использовать орудия и способствовало общению, которое помогало добывать пищу и стимулировало необходимость в большом мозге. Развитие земледелия, а затем цивилизации, в короткие сроки позволило людям воздействовать на Землю как никакая другая форма жизни, влиять на природу и численность других видов.

Последний ледниковый период начался примерно 40 млн лет назад, его пик приходится на плейстоцен около 3 миллионов лет назад. На фоне продолжительных и значительных изменений средней температуры земной поверхности, что может быть связано с периодом обращения Солнечной системы вокруг центра Галактики (около 200 млн лет), имеют место и меньшие по амплитуде и длительности циклы похолодания и потепления, происходящие каждые 40-100 тысяч лет, имеющие явно автоколебательный характер, возможно, вызванный действием обратных связей от реакции всей биосферы как целого, стремящейся обеспечить стабилизацию климата Земли (см. гипотезу Геи, выдвинутую Джеймсом Лавлоком, а также теорию биотической регуляции, предложенную В. Г. Горшковым).

Последний цикл оледенения в Северном полушарии закончился около 10 тысяч лет назад.

Строение Земли

Согласно теории тектонических плит, внешняя часть Земли состоит из двух слоёв: литосферы, включающей земную кору, и затвердевшей верхней части мантии. Под литосферой располагается астеносфера, составляющая внешнюю часть мантии. Астеносфера ведёт себя как перегретая и чрезвычайно вязкая жидкость.

Литосфера разбита на тектонические плиты, и как бы плавает по астеносфере. Плиты представляют собой жёсткие сегменты, которые двигаются относительно друг друга. Существует три типа их взаимного перемещения: конвергенция (схождение), дивергенция (расхождение) и сдвиговые перемещения по трансформным разломам. На разломах между тектоническими плитами могут происходить землетрясения, вулканическая активность, горообразование, образование океанских впадин.

Список крупнейших тектонических плит с размерами приведён в таблице справа. Среди плит меньших размеров следует отметить индостанскую, арабскую, карибскую плиты, плиту Наска и плиту Скотия. Австралийская плита фактически слилась с Индостанской между 50 и 55 млн лет назад. Быстрее всего движутся океанские плиты; так, плита Кокос движется со скоростью 75 мм в год, а тихоокеанская плита - со скоростью 52-69 мм в год. Самая низкая скорость у евразийской плиты - 21 мм в год.

Географическая оболочка

Приповерхностные части планеты (верхняя часть литосферы, гидросфера, нижние слои атмосферы) в целом называются географической оболочкой и изучаются географией.

Рельеф Земли очень разнообразен. Около 70,8 % поверхности планеты покрыто водой (в том числе континентальные шельфы). Подводная поверхность гористая, включает систему срединно-океанических хребтов, а также подводные вулканы, океанические желоба, подводные каньоны, океанические плато и абиссальные равнины. Оставшиеся 29,2 %, непокрытые водой, включают горы, пустыни, равнины, плоскогорья и др.

В течение геологических периодов поверхность планеты постоянно изменяется из-за тектонических процессов и эрозии. Рельеф тектонических плит формируется под воздействием выветривания, которое является следствием осадков, колебаний температур, химических воздействий. Изменяют земную поверхность и ледники, береговая эрозия, образование коралловых рифов, столкновения с крупными метеоритами.

При перемещении континентальных плит по планете океаническое дно погружается под их надвигающиеся края. В то же время вещество мантии, поднимающееся из глубин, создаёт дивергентную границу на срединно-океанических хребтах. Совместно эти два процесса приводят к постоянному обновлению материала океанической плиты. Возраст большей части океанского дна меньше 100 млн лет. Древнейшая океаническая кора расположена в западной части Тихого океана, а её возраст составляет примерно 200 млн лет. Для сравнения, возраст старейших ископаемых, найденных на суше, достигает около 3 млрд лет.

Континентальные плиты состоят из материала с низкой плотностью, такого как вулканические гранит и андезит. Менее распространён базальт - плотная вулканическая порода, являющаяся основной составляющей океанического дна. Примерно 75 % поверхности материков покрыто осадочными породами, хотя эти породы составляют примерно 5 % земной коры. Третьими по распространённости на Земле породами являются метаморфические горные породы, сформировавшиеся в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических горных пород под действием высокого давления, высокой температуры или того и другого одновременно. Самые распространённые силикаты на поверхности Земли - это кварц, полевой шпат, амфибол, слюда, пироксен и оливин; карбонаты - кальцит (в известняке), арагонит и доломит.

Педосфера - самый верхний слой литосферы - включает почву. Она находится на границе между литосферой, атмосферой, гидросферой. На сегодня общая площадь культивируемых земель составляет 13,31 % поверхности суши, из которых лишь 4,71 % постоянно заняты сельскохозяйственными культурами. Примерно 40 % земной суши сегодня используется для пахотных угодий и пастбищ, это примерно 1,3·107 км² пахотных земель и 3,4·107 км² пастбищ.

Гидросфера

Гидросфера (от др.-греч. Yδωρ - вода и σφαῖρα - шар) - совокупность всех водных запасов Земли.

Наличие жидкой воды на поверхности Земли является уникальным свойством, которое отличает нашу планету от других объектов Солнечной системы. Большая часть воды сосредоточена в океанах и морях, значительно меньше - в речных сетях, озёрах, болотах и подземных водах. Также большие запасы воды имеются в атмосфере, в виде облаков и водяного пара.

Часть воды находится в твёрдом состоянии в виде ледников, снежного покрова и в вечной мерзлоте, слагая криосферу.

Общая масса воды в Мировом океане примерно составляет 1,35·1018 тонн, или около 1/4400 от общей массы Земли. Океаны покрывают площадь около 3,618·108 км2 со средней глубиной 3682 м, что позволяет вычислить общий объём воды в них: 1,332·109 км3. Если всю эту воду равномерно распределить по поверхности, то получился бы слой, толщиной более 2,7 км. Из всей воды, которая есть на Земле, только 2,5 % приходится на пресную, остальная - солёная. Большая часть пресной воды, около 68,7 %, в настоящее время находится в ледниках. Жидкая вода появилась на Земле, вероятно, около четырёх миллиардов лет назад.

Средняя солёность земных океанов - около 35 грамм соли на килограмм морской воды (35 ‰). Значительная часть этой соли была высвобождена при вулканических извержениях или извлечена из охлаждённых изверженных горных пород, сформировавших дно океана.

Атмосфера Земли

Атмосфера — газовая оболочка, окружающая планету Земля; состоит из азота и кислорода, со следовыми количествами водяного пара, диоксида углерода и других газов. С момента своего образования она значительно изменилась под влиянием биосферы. Появление оксигенного фотосинтеза 2,4-2,5 млрд лет назад способствовало развитию аэробных организмов, а также насыщению атмосферы кислородом и формированию озонового слоя, который оберегает всё живое от вредных ультрафиолетовых лучей. Атмосфера определяет погоду на поверхности Земли, защищает планету от космических лучей, и частично - от метеоритных бомбардировок. Она также регулирует основные климатообразующие процессы: круговорот воды в природе, циркуляцию воздушных масс, переносы тепла. Молекулы атмосферы могут захватывать тепловую энергию, мешая ей уйти в открытый космос, тем самым повышая температуру планеты. Это явление известно как парниковый эффект. Основными парниковыми газами считаются водяной пар, двуокись углерода, метан и озон. Без этого эффекта теплоизоляции средняя поверхностная температура Земли составила бы от минус 18 до минус 23 °C, хотя в действительности она равна 14,8 °С, и жизнь скорее всего не существовала бы.

Атмосфера Земли разделяется на слои, которые различаются между собой температурой, плотностью, химическим составом и т. д. Общая масса газов, составляющих земную атмосферу - примерно 5,15·1018 кг. На уровне моря атмосфера оказывает на поверхность Земли давление, равное 1 атм (101,325 кПа). Средняя плотность воздуха у поверхности - 1,22 г/л, причём она быстро уменьшается с ростом высоты: так, на высоте 10 км над уровнем моря она составляет не более 0,41 г/л, а на высоте 100 км - 10−7 г/л.

В нижней части атмосферы содержится около 80 % общей её массы и 99 % всего водяного пара (1,3-1,5·1013 т), этот слой называется тропосферой. Его толщина неодинакова и зависит от типа климата и сезонных факторов: так, в полярных регионах она составляет около 8-10 км, в умеренном поясе до 10-12 км, а в тропических или экваториальных доходит до 16-18 км. В этом слое атмосферы температура опускается в среднем на 6 °С на каждый километр при движении в высоту. Выше располагается переходный слой - тропопауза, отделяющий тропосферу от стратосферы. Температура здесь находится в пределах 190-220 K.

Стратосфера - слой атмосферы, который расположен на высоте от 10-12 до 55 км (в зависимости от погодных условий и времени года). На него приходится не более 20 % всей массы атмосферы. Для этого слоя характерно понижение температуры до высоты ~25 км, с последующим повышением на границе с мезосферой почти до 0 °С. Эта граница называется стратопаузой и находится на высоте 47-52 км. В стратосфере отмечается наибольшая концентрация озона в атмосфере, который оберегает все живые организмы на Земле от вредного ультрафиолетового излучения Солнца. Интенсивное поглощение солнечного излучения озоновым слоем и вызывает быстрый рост температуры в этой части атмосферы.

Мезосфера расположена на высоте от 50 до 80 км над поверхностью Земли, между стратосферой и термосферой. Она отделена от этих слоёв мезопаузой (80-90 км). Это самое холодное место на Земле, температура здесь опускается до −100 °C. При такой температуре вода, содержащаяся в воздухе, быстро замерзает, формируя серебристые облака. Их можно наблюдать сразу после захода Солнца, но наилучшая видимость создаётся, когда оно находится от 4 до 16° ниже горизонта. В мезосфере сгорает бо́льшая часть метеоритов, проникающих в земную атмосферу. С поверхности Земли они наблюдаются как падающие звёзды. На высоте 100 км над уровнем моря находится условная граница между земной атмосферой и космосом - линия Кармана.

В термосфере температура быстро поднимается до 1000 К, это связано с поглощением в ней коротковолнового солнечного излучения. Это самый протяжённый слой атмосферы (80-1000 км). На высоте около 800 км рост температуры прекращается, поскольку воздух здесь очень разрежён и слабо поглощает солнечную радиацию.

Ионосфера включает в себя два последних слоя. Здесь происходит ионизация молекул под действием солнечного ветра и возникают полярные сияния.

Экзосфера - внешняя и очень разреженная часть земной атмосферы. В этом слое частицы способны преодолевать вторую космическую скорость Земли и улетучиваться в космическое пространство. Это вызывает медленный, но устойчивый процесс, называемый диссипацией (рассеянием) атмосферы. В космос ускользают в основном частицы лёгких газов: водорода и гелия. Молекулы водорода, имеющие самую низкую молекулярную массу, могут легче достигать второй космической скорости и утекать в космическое пространство более быстрыми темпами, чем другие газы. Считается, что потеря восстановителей, например водорода, была необходимым условием для возможности устойчивого накопления кислорода в атмосфере. Следовательно, свойство водорода покидать атмосферу Земли, возможно, повлияло на развитие жизни на планете. В настоящее время бо́льшая часть водорода, попадающая в атмосферу, преобразуется в воду, не покидая Землю, а потеря водорода происходит, в основном, от разрушения метана в верхних слоях атмосферы.

Химический состав атмосферы

У поверхности Земли воздух содержит до 78,08 % азота (по объёму), 20,95 % кислорода, 0,93 % аргона и около 0,03 % углекислого газа. На долю остальных компонентов приходится не более 0,1 %: это водород, метан, угарный газ, оксиды серы и азота, водяной пар, и инертные газы. В зависимости от времени года, климата и местности в состав атмосферы могут входить пыль, частицы органических материалов, пепел, сажа и др. Выше 200 км основным компонентом атмосферы становится азот. На высоте 600 км преобладает гелий, а от 2000 км - водород («водородная корона»).

Погода и климат

Земная атмосфера не имеет определённых границ, она постепенно становится тоньше и разреженнее, переходя в космическое пространство. Три четверти массы атмосферы содержится в первых 11 километрах от поверхности планеты (тропосфера). Солнечная энергия нагревает этот слой у поверхности, вызывая расширение воздуха и уменьшая его плотность. Затем нагретый воздух поднимается, а его место занимает более холодный и плотный воздух. Так возникает циркуляция атмосферы - система замкнутых течений воздушных масс путем перераспределения тепловой энергии.

Основой циркуляции атмосферы являются пассаты в экваториальном поясе (ниже 30° широты) и западные ветры умеренного пояса (в широтах между 30° и 60°). Морские течения также являются важными факторами в формировании климата, также как и термохалинная циркуляция, которая распределяет тепловую энергию из экваториальных регионов в полярные.

Водяной пар, поднимающийся с поверхности, формирует облака в атмосфере. Когда атмосферные условия позволят подняться теплому влажному воздуху, эта вода конденсируется и выпадает на поверхность в виде дождя, снега или града. Большая часть атмосферных осадков, выпавших на сушу, попадает в реки , и в конечном итоге возвращается в океаны или остаётся в озёрах, а затем снова испаряется, повторяя цикл. Этот круговорот воды в природе является жизненно важным фактором для существования жизни на суше. Количество осадков, выпадающих за год различно, начиная от нескольких метров до нескольких миллиметров в зависимости от географического положения региона. Атмосферная циркуляция, топологические особенности местности и перепады температур определяют среднее количество осадков, которое выпадает в каждом регионе.

Количество солнечной энергии, достигнувшее поверхности Земли, уменьшается с увеличением широты. В более высоких широтах солнечный свет падает на поверхность под более острым углом, чем в низких; и он должен пройти более длинный путь в земной атмосфере. В результате этого среднегодовая температура воздуха (на уровне моря) уменьшается примерно на 0,4 °С при движении на 1 градус по обе стороны от экватора. Земля разделена на климатические пояса - природные зоны, имеющие приблизительно однородный климат . Типы климата могут быть классифицированы по режиму температуры, количеству зимних и летних осадков. Наиболее распространённая система классификации климата - классификация Кёппена, в соответствии с которой наилучшим критерием определения типа климата является то, какие растения произрастают на данной местности в естественных условиях. В систему входят пять основных климатических зон (влажные тропические леса, пустыни, умеренный пояс, континентальный климат и полярный тип), которые в свою очередь подразделяются на более конкретные подтипы.

Биосфера

Биосфера — это совокупность частей земных оболочек (лито-, гидро- и атмосферы), которая заселена живыми организмами, находится под их воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности. Термин «биосфера» был впервые предложен австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом в 1875 году. Биосфера - оболочка Земли, заселённая живыми организмами и преобразованная ими. Она начала формироваться не ранее, чем 3,8 млрд лет назад, когда на нашей планете стали зарождаться первые организмы. Она включает в себя всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы, то есть населяет экосферу. Биосфера представляет собой совокупность всех живых организмов. В ней обитает более 3 000 000 видов растений, животных, грибов и микроорганизмов.

Биосфера состоит из экосистем, которые включают в себя сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющие обмен веществом и энергией между ними. На суше они разделены главным образом географическими широтами, высотой над уровнем моря и различиями по выпадению осадков. Наземные экосистемы, находящиеся в Арктике или Антарктике, на больших высотах или в крайне засушливых районах, относительно бедны растениями и животными; разнообразие видов достигает пика во влажных тропических лесах экваториального пояса.

Магнитное поле Земли

Магнитное поле Земли в первом приближении представляет собой диполь, полюса которого расположены рядом с географическими полюсами планеты. Поле формирует магнитосферу, которая отклоняет частицы солнечного ветра. Они накапливаются в радиационных поясах - двух концентрических областях в форме тора вокруг Земли. Около магнитных полюсов эти частицы могут «высыпаться» в атмосферу и приводить к появлению полярных сияний. На экваторе магнитное поле Земли имеет индукцию 3,05·10-5 Tл и магнитный момент 7,91·1015 Tл·м3.

Согласно теории «магнитного динамо», поле генерируется в центральной области Земли, где тепло создаёт протекание электрического тока в жидком металлическом ядре. Это в свою очередь приводит к возникновению у Земли магнитного поля. Конвекционные движения в ядре являются хаотичными; магнитные полюса дрейфуют и периодически меняют свою полярность. Это вызывает инверсии магнитного поля Земли, которые возникают в среднем несколько раз за каждые несколько миллионов лет. Последняя инверсия произошла приблизительно 700 000 лет назад.

Магнитосфера - область пространства вокруг Земли, которая образуется, когда поток заряженных частиц солнечного ветра отклоняется от своей первоначальной траектории под воздействием магнитного поля. На стороне, обращённой к Солнцу, толщина её головной ударной волны составляет около 17 км и расположена она на расстоянии около 90 000 км от Земли. На ночной стороне планеты магнитосфера вытягивается, приобретая длинную цилиндрическую форму.

Когда заряженные частицы высокой энергии сталкиваются с магнитосферой Земли, то появляются радиационные пояса (пояса Ван Аллена). Полярные сияния возникают когда солнечная плазма достигает атмосферы Земли в районе магнитных полюсов.

Орбита и вращение Земли

Земле требуется в среднем 23 часа 56 минут и 4,091 секунд (звёздные сутки), чтобы совершить один оборот вокруг своей оси. Скорость вращения планеты с запада на восток составляет примерно 15 градусов в час (1 градус в 4 минуты, 15′ в минуту). Это эквивалентно угловому диаметру Солнца или Луны каждые две минуты (видимые размеры Солнца и Луны примерно одинаковы).

Вращение Земли нестабильно: скорость её вращения относительно небесной сферы меняется (в апреле и ноябре продолжительность суток отличается от эталонных на 0,001 с), ось вращения прецессирует (на 20,1″ в год) и колеблется (удаление мгновенного полюса от среднего не превышает 15′). В большом масштабе времени - замедляется. Продолжительность одного оборота Земли увеличивалась за последние 2000 лет в среднем на 0,0023 секунды в столетие (по наблюдениям за последние 250 лет это увеличение меньше - около 0,0014 секунды за 100 лет). Из-за приливного ускорения, в среднем, каждый следующий день оказывается длиннее предыдущего на ~29 наносекунд

Период вращения Земли относительно неподвижных звезд, в Международной службе вращения Земли (IERS), равен 86164,098903691 секунд по версии UT1 или 23 ч. 56 мин. 4.098903691 с.

Земля движется вокруг Солнца по эллиптической орбите на расстоянии около 150 млн км со средней скоростью 29,765 км/сек. Скорость колеблется от 30,27 км/сек (в перигелии) до 29,27 км/сек (в афелии). Двигаясь по орбите, Земля совершает полный оборот за 365,2564 средних солнечных суток (один звёздный год). С Земли перемещение Солнца относительно звёзд составляет около 1° в день в восточном направлении. Скорость движения Земли по орбите непостоянна: в июле (при прохождении афелия) она минимальна и составляет около 60 угловых минут в сутки, а при прохождении перигелия в январе максимальна, около 62 минут в сутки. Солнце и вся Cолнечная система обращается вокруг центра галактики Млечного Пути по почти круговой орбите со скоростью около 220 км/c. В свою очередь, Солнечная система в составе Млечного Пути движется со скоростью примерно 20 км/с по направлению к точке (апексу), находящейся на границе созвездий Лиры и Геркулеса, ускоряясь по мере расширения Вселенной.

Луна обращается вместе с Землёй вокруг общего центра масс каждые 27,32 суток относительно звёзд. Промежуток времени между двумя одинаковыми фазами луны (синодический месяц) составляет 29,53059 дня. Если смотреть с северного полюса мира, Луна движется вокруг Земли против часовой стрелки. В эту же сторону происходит и обращение всех планет вокруг Солнца, и вращение Солнца, Земли и Луны вокруг своей оси. Ось вращения Земли отклонена от перпендикуляра к плоскости её орбиты на 23,5 градуса (направление и угол наклона оси Земли изменяется из-за прецессии, а видимое возвышение Солнца зависит от времени года); орбита Луны наклонена на 5 градусов относительно орбиты Земли (без этого отклонения в каждом месяце происходило бы одно солнечное и одно лунное затмение).

Из-за наклона оси Земли высота Солнца над горизонтом в течение года изменяется. Для наблюдателя в северных широтах летом, когда Cеверный полюс наклонён к Солнцу, светлое время суток длится дольше и Солнце в небе находится выше. Это приводит к более высоким средним температурам воздуха. Когда Северный полюс отклоняется в противоположную от Солнца сторону, всё становится наоборот и климат делается холоднее. За Северным полярным кругом в это время бывает полярная ночь, которая на широте Северного полярного круга длится почти двое суток (солнце не восходит в день зимнего солнцестояния), достигая на Северном полюсе полугода.

Эти изменения климата (обусловленные наклоном земной оси) приводят к смене времён года. Четыре сезона определяются солнцестояниями - моментами, когда земная ось максимально наклонена по направлению к Солнцу либо от Солнца, - и равноденствиями. Зимнее солнцестояние происходит около 21 декабря, летнее - примерно 21 июня, весеннее равноденствие - приблизительно 20 марта, а осеннее - 23 сентября. Когда Северный полюс наклонён к Солнцу, южный, соответственно, наклонён от него. Таким образом, когда в северном полушарии лето, в южном - зима, и наоборот (хотя месяцы называются одинаково, то есть, например, февраль в северном полушарии - последний (и самый холодный) месяц зимы, а в южном - последний (и самый тёплый) месяц лета).

Угол наклона земной оси относительно постоянен в течение длительного времени. Однако он претерпевает незначительные смещения (известные как нутация) с периодичностью 18,6 лет. Также существуют долгопериодические колебания (около 41 000 лет), известные как циклы Миланковича. Ориентация оси Земли со временем тоже изменяется, длительность периода прецессии составляет 25 000 лет; эта прецессия является причиной различия звёздного года и тропического года. Оба эти движения вызваны меняющимся притяжением, действующим со стороны Солнца и Луны на экваториальную выпуклость Земли. Полюсы Земли перемещаются относительно её поверхности на несколько метров. Такое движение полюсов имеет разнообразные циклические составляющие, которые вместе называются квазипериодическим движением. В дополнение к годичным компонентам этого движения существует 14-месячный цикл, именуемый чандлеровским движением полюсов Земли. Скорость вращения Земли также не постоянна, что отражается в изменении продолжительности суток.

В настоящее время Земля проходит перигелий около 3 января, а афелий - примерно 4 июля. Количество солнечной энергии, достигающей Земли в перигелии, на 6,9 % больше, чем в афелии, поскольку расстояние от Земли до Солнца в афелии больше на 3,4 %. Это объясняется законом обратных квадратов. Так как южное полушарие наклонено в сторону Солнца примерно в то же время, когда Земля находится ближе всего к Солнцу, то в течение года оно получает немного больше солнечной энергии, чем северное. Однако этот эффект значительно менее значим, чем изменение полной энергии, обусловленное наклоном земной оси, и, кроме того, большая часть избыточной энергии поглощается большим количеством воды южного полушария.

Для Земли радиус сферы Хилла (сфера влияния земной гравитации) равен примерно 1,5 млн км. Это максимальное расстояние, на котором влияние гравитации Земли больше, чем влияние гравитаций других планет и Солнца.

Наблюдение

Впервые Земля была сфотографирована из космоса в 1959 году аппаратом Эксплорер-6. Первым человеком, увидевшим Землю из космоса, стал в 1961 году Юрий Гагарин. Экипаж Аполлона-8 в 1968 году первым наблюдал восход Земли с лунной орбиты. В 1972 году экипаж Аполлона-17 сделал знаменитый снимок Земли - «The Blue Marble».

Из открытого космоса и с «внешних» планет (расположенных за орбитой Земли) можно наблюдать прохождение Земли через фазы, подобные лунным, так же, как земной наблюдатель может видеть фазы Венеры (открытые Галилео Галилеем).

Луна

Луна - относительно большой планетоподобный спутник с диаметром, равным четверти земного. Это самый большой, по отношению к размерам своей планеты, спутник Солнечной системы. По названию земной Луны, естественные спутники других планет также называются «лунами».

Гравитационное притяжение между Землёй и Луной является причиной земных приливов и отливов. Аналогичный эффект на Луне проявляется в том, что она постоянно обращена к Земле одной и той же стороной (период оборота Луны вокруг своей оси равен периоду её оборота вокруг Земли; см. также приливное ускорение Луны). Это называется приливной синхронизацией. Во время обращения Луны вокруг Земли Солнце освещает различные участки поверхности спутника, что проявляется в явлении лунных фаз: тёмная часть поверхности отделяется от светлой терминатором.

Из-за приливной синхронизации Луна удаляется от Земли примерно на 38 мм в год. Через миллионы лет это крошечное изменение, а также увеличение земного дня на 23 мкс в год, приведут к значительным изменениям. Так, например, в девоне (примерно 410 млн лет назад) в году было 400 дней, а сутки длились 21,8 часа.

Луна может существенно повлиять на развитие жизни путём изменения климата на планете. Палеонтологические находки и компьютерные модели показывают, что наклон земной оси стабилизируется приливной синхронизацией Земли с Луной. Если бы ось вращения Земли приблизилась к плоскости эклиптики, то в результате климат на планете стал бы чрезвычайно суровым. Один из полюсов был бы направлен прямо на Солнце, а другой - в противоположную сторону, и по мере обращения Земли вокруг Солнца они менялись бы местами. Полюсы были бы направлены прямо на Солнце летом и зимой. Планетологи, изучавшие такую ситуацию, утверждают, что, в таком случае на Земле вымерли бы все крупные животные и высшие растения.

Видимый с Земли угловой размер Луны очень близок к видимому размеру Солнца. Угловые размеры (и телесный угол) этих двух небесных тел схожи, потому что хоть диаметр Солнца и больше лунного в 400 раз, оно находится в 400 раз дальше от Земли. Благодаря этому обстоятельству и наличию значительного эксцентриситета орбиты Луны, на Земле могут наблюдаться как полные, так и кольцеобразные затмения.

Наиболее распространённая гипотеза происхождения Луны, гипотеза гигантского столкновения, утверждает, что Луна образовалась в результате столкновения протопланеты Теи (размером примерно с Марс) с прото-Землёй. Это, среди прочего, объясняет причины сходства и различия состава лунного грунта и земного.

В настоящее время у Земли нет других естественных спутников, кроме Луны, однако есть по крайней мере два естественных соорбитальных спутника - это астероиды 3753 Круитни, 2002 AA29 и множество искусственных.

Астероиды, сближающиеся с Землёй

Падение на Землю крупных (диаметром в несколько тысяч км) астероидов представляет опасность её разрушения, однако все наблюдаемые в современную эпоху подобные тела для этого слишком малы и их падение опасно только для биосферы. Согласно распространённым гипотезам такие падения могли послужить причиной нескольких массовых вымираний. Астероиды с перигелийными расстояниями, меньшими или равными 1,3 астрономических единицы, которые могут в обозримом будущем приблизиться к Земле на расстояние, меньшее или равное 0,05 а. е., считаются потенциально опасными объектами. Всего зарегистрировано около 6200 объектов, которые проходят на расстоянии до 1,3 астрономических единиц от Земли. Опасность их падения на планету расценивается как пренебрежимо малая. По современным оценкам, столкновения с подобными телами (по самым пессимистическим прогнозам) вряд ли происходят чаще, чем раз в сто тысяч лет.

Географические сведения

Площадь

  • Поверхность: 510,072 млн км²
  • Суша: 148,94 млн км² (29,1 %)
  • Вода: 361,132 млн км² (70,9 %)

Длина береговой линии: 356 000 км

Использование суши

Данные на 2011 год

  • пашня - 10,43%
  • многолетние насаждения - 1,15 %
  • другое - 88,42%

Поливные земли: 3 096 621,45 км² (на 2011 год)

Социально-экономическая география

31 октября 2011 года население Земли достигло 7 миллиардов человек. Согласно оценкам ООН, население Земли достигнет 7,3 миллиардов в 2013 году и 9,2 млрд в 2050 году. Ожидается, что основная доля роста населения придётся на развивающиеся страны. Средняя плотность населения на суше около 40 чел./км2, в разных частях Земли сильно различается, причём наивысшей она является в Азии. По прогнозам, к 2030 году уровень урбанизации населения достигнет 60 %, тогда как сейчас он составляет 49 % в среднем по миру.

Роль в культуре

Русское слово «земля» восходит к праслав. *zemja с тем же значением, которое, в свою очередь, продолжает пра-и.е. *dheĝhōm «земля».

В английском языке Земля - Earth. Это слово продолжает древнеанглийское eorthe и среднеанглийское erthe. Как имя планеты Earth впервые было использовано около 1400 года. Это единственное название планеты, которое не было взято из греко-римской мифологии.

Стандартный астрономический знак Земли - крест, очерченный окружностью. Этот символ использовался в различных культурах для разных целей. Другая версия символа - крест на вершине круга (♁), стилизованная держава; использовался в качестве раннего астрономического символа планеты Земля.

Во многих культурах Земля обожествляется. Она ассоциируется с богиней, богиней-матерью, называется Мать Земля, нередко изображается как богиня плодородия.

У ацтеков Земля называлась Тонанцин - «наша мать». У китайцев - это богиня Хоу-Ту (后土), похожая на греческую богиню Земли - Гею. В скандинавской мифологии богиня Земли Ёрд была матерью Тора и дочерью Аннара. В древнеегипетской мифологии, в отличие от многих других культур, Земля отождетствляется с мужчиной - бог Геб, а небо с женщиной - богиня Нут.

Во многих религиях существуют мифы о возникновении мира, повествующие о сотворении Земли одним или несколькими божествами.

Во множестве античных культур Земля считалась плоской, так, в культуре Месопотамии, мир представлялся в виде плоского диска, плавающего по поверхности океана. Предположения о сферической форме Земли были сделаны древнегреческими философами; такой точки зрения придерживался Пифагор. В Средневековье большинство европейцев считало, что Земля имеет форму шара, что было засвидетельствовано таким мыслителем как Фома Аквинский. До появления космических полётов суждения о шарообразной форме Земли были основаны на наблюдении вторичных признаков и на аналогичной форме других планет.

Технический прогресс второй половины XX века изменил общее восприятие Земли. До начала космических полётов Земля часто изображалась как зелёный мир. Фантаст Фрэнк Пауль, возможно, первым изобразил безоблачную голубую планету (с чётко выделенной сушей) на обороте июльского выпуска журнала Amazing Stories в 1940 году.

В 1972 году экипажем Аполлона-17 была сделана знаменитая фотография Земли, получившая название «Blue Marble» (Голубой Мрамор). Снимок Земли, сделанный в 1990 году Вояджером-1 с огромного от неё расстояния, побудил Карла Сагана сравнить планету с бледной голубой точкой (Pale Blue Dot). Также Земля сравнивалась с большим космическим кораблём с системой жизнеобеспечения, которую необходимо поддерживать. Биосфера Земли иногда описывалась как один большой организм.

Экология

В последние два века растущее движение в защиту окружающей среды проявляет обеспокоенность растущим влиянием деятельности человечества на природу Земли. Ключевыми задачами этого социально-политического движения являются защита природных ресурсов, ликвидация загрязнения. Защитники природы выступают за экологически рациональное использование ресурсов планеты и управление окружающей средой. Этим, по их мнению, можно добиться путём внесения изменений в государственную политику и изменением индивидуального отношения каждого человека. Это особенно касается крупномасштабного использования невозобновляемых ресурсов. Необходимость учёта влияния производства на окружающую среду налагает дополнительные затраты, что приводит к возникновению конфликта между коммерческими интересами и идеями природоохранных движений.

Будущее Земли

Будущее планеты тесно связано с будущим Солнца. В результате накопления в ядре Солнца «отработанного» гелия светимость звезды начнёт медленно возрастать. Она увеличится на 10 % в течение следующих 1,1 млрд лет, и в результате этого обитаемая зона Солнечной системы сместится за пределы современной земной орбиты. Согласно некоторым климатическим моделям, увеличение количества солнечного излучения, падающего на поверхность Земли, приведёт к катастрофическим последствиям, включая возможность полного испарения всех океанов.

Повышение температуры поверхности Земли ускорит неорганическую циркуляцию CO2, уменьшив его концентрацию до смертельного для растений уровня (10 ppm для C4-фотосинтеза) за 500-900 млн лет. Исчезновение растительности приведёт к снижению содержания кислорода в атмосфере и жизнь на Земле станет невозможной за несколько миллионов лет. Ещё через миллиард лет вода с поверхности планеты исчезнет полностью, а средние температуры поверхности достигнут 70 °С. Большая часть суши станет непригодна для существования жизни, и она в первую очередь должна остаться в океане. Но даже если бы Солнце было вечно и неизменно, то продолжающееся внутреннее охлаждение Земли могло бы привести к потере большей части атмосферы и океанов (из-за снижения вулканической активности). К тому времени единственными живыми существами на Земле останутся экстремофилы, организмы способные выдерживать высокую температуру и недостаток воды.

Спустя 3,5 миллиарда лет от настоящего времени светимость Солнца увеличится на 40 % по сравнению с современным уровнем. Условия на поверхности Земли к тому времени будут схожи с поверхностными условиями современной Венеры: океаны полностью испарятся и улетучатся в космос, поверхность станет бесплодной раскалённой пустыней. Эта катастрофа сделает невозможным существование каких-либо форм жизни на Земле. Через 7,05 млрд лет в солнечном ядре закончатся запасы водорода. Это приведёт к тому, что Солнце сойдёт с главной последовательности и перейдёт в стадию красного гиганта. Модель показывает, что оно увеличится в радиусе до величины, равной примерно 77,5 % нынешнего радиуса орбиты Земли (0,775 а. е.), а его светимость возрастет в 2350-2700 раз. Однако к тому времени орбита Земли может увеличиться до 1,4 а. е., поскольку ослабнет притяжение Солнца из-за того, что оно потеряет 28-33 % своей массы вследствие усиления солнечного ветра. Однако исследования 2008 года показывают, что Земля возможно всё-таки будет поглощена Солнцем вследствие приливных взаимодействий с его внешней оболочкой.

К тому времени поверхность Земли будет находиться в расплавленном состоянии, поскольку температуры на Земле достигнут 1370 °С. Атмосфера Земли , вероятно, будет унесена в космическое пространство сильнейшим солнечным ветром, испускаемым красным гигантом. Через 10 млн лет с того времени, как Солнце войдёт в фазу красного гиганта, температуры в солнечном ядре достигнут 100 млн K, произойдёт гелиевая вспышка, и начнётся термоядерная реакция синтеза углерода и кислорода из гелия, Солнце уменьшится в радиусе до 9,5 современных. Стадия «выжигания гелия» (Helium Burning Phase) продлится 100-110 миллионов лет, после чего повторится бурное расширение внешних оболочек звезды, и она снова станет красным гигантом. Выйдя на асимптотическую ветвь гигантов, Солнце увеличится в диаметре в 213 раз. Спустя 20 миллионов лет начнётся период нестабильных пульсаций поверхности звезды. Эта фаза существования Солнца будет сопровождаться мощными вспышками, временами его светимость будет превышать современный уровень в 5000 раз. Это будет происходить от того, что в термоядерную реакцию будут вступать ранее не затронутые остатки гелия.

Через примерно 75 000 лет (по другим источникам - 400 000) Солнце сбросит оболочки, и в конечном итоге от красного гиганта останется лишь его маленькое центральное ядро - белый карлик, небольшой, горячий, но очень плотный объект, с массой около 54,1 % от первоначальной солнечной. Если Земля сможет избежать поглощения внешними оболочками Солнца во время фазы красного гиганта, то она будет существовать ещё многие миллиарды (и даже триллионы) лет, до тех пор пока будет существовать Вселенная, однако условий для повторного возникновения жизни (по крайней мере, в её нынешнем виде) на Земле не будет. Со вхождением Солнца в фазу белого карлика, поверхность Земли постепенно остынет и погрузится во мрак. Если представить размеры Солнца с поверхности Земли будущего, то оно будет выглядеть не как диск, а как сияющая точка с угловыми размерами около 0°0’9″.

Чёрная дыра с массой, равной земной, будет иметь шварцшильдовский радиус 8 мм.

(Visited 343 times, 1 visits today)