Какова форма Земли. Сейчас даже первокласс-ники знают, что Земля имеет форму шара. Но в про-шлом однозначного ответа на этот вопрос не было. В Древней Индии, например, Землю представляли в виде плоского дис-ка, лежащего на спинах слонов (рис. 79). Некоторые народы Америки и Японии были убеждены, что Земля — это полый (пустой) куб. Наиболее распространённым было представление, что Земля плоская.

Но даже до нашей эры учёных не удов-летворяли представления о Земле, грани-чащие с фантастикой.

Доказательства шарообразности Земли. В древ-ности учёные размышляли над многими «почему?». Почему корабль, удаляясь от берега, постепенно исче-зает из виду? Почему наш взгляд ограничивает линия горизонта? Почему с высотой горизонт расширяется?

На рис. 80 видно, как постепенно исчезает за кюри зонтом корабль, который отдаляется, и как Постепенно он появляется при приближении. Если бы наша планета была плоской, то в ясную погоду в подзорную трубу можно было бы увидеть корабль шолностью. Но незаметный для глаза изгиб поверх-ности Земли рано или поздно приводит к тому, что корабль на море исчезает из виду.

Рис. 80. Доказательства шарообразности Земли

Доказательством шарообразности Зем-ли является также округлая тень, которую отбрасывает наша планета на Луну. Эту тень люди видят в период лунных затмений (рис. 80). Ни цилиндр, ни куб, ни любая дру-гая форма не дают круглой тени. Таким образом, доказывали шарообразность Земли ещё 2500 лет тому назад древнегреческие учёные. Неоспоримые же доказательства круглой формы нашей планеты человечество получи-ло с началом полётов в космос (рис. 81).

По современным данным Земля имеет форму шара, несколько сплюснутого с полюсов. Материал с сайта

Действительно ли Земля круглая? Оказывается, в современную эпоху развития естественных наук утвердительный ответ будет уже не совсем точным. Так же можно говорить, что и яблоко круглое. Хотя на самом деле круглым оно никогда не бывает. Современные расчёты показывают, что форма Земли не шарообразная, а скорее овальная. Так, её экваториальный радиус составляет 6 378 км, а полярный радиус — 6 356 км.

Размеры Земли. Учёные опре-делили, что от центра Земли до её поверхности в среднем 6 370 км. Длина экватора — 40 000 км. Инте-ресно, что впервые вычислить раз-меры Земли удалось древнегрече-ским учёным ещё до нашей эры. По их расчётам, величина окружности, опоясывающей нашу планету по-середине (то есть экватора), состав-ляет 39 500 км. Как видим, это со-ответствует современным данным, полученным с помощью самых точ-ныхприборов (рис. 82).

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском

Планета Земля не имеет правильной геометрической формы. Фигура Земли получила название геоид. Принято считать, что по форме Земля близка к эллипсоиду, получающемуся при вращении эллипса вокруг малой оси (рис. 1).

Длина большой полуоси земного эллипсоида а = 6 378 245 м, малой b = 6 356 863 м. Разность между полуосями 21.4 км. Отношение

называется сжатием Земли. Такие размеры земного эллипса установил проф. Н. Ф. Красовский. Постановлением Совета Министров СССР № 760 от 7 апреля 1946 г. размеры эллипсоида Н. Ф. Красовского приняты при всех геодезических, топографических и картографических работах СССР.

При решении большинства задач в судовождении величиной сжатия Земли, составляющей 0,3%, пренебрегают и принимают Землю за шар, объем которого равен объему земного эллипсоида. Исходя из этой условности, т. е. что

а подставив в эту формулу значения а и 6, определим радиус такого шара R = 6 371 110 м.

Основные точки, линии и круги

Воображаемые точки PN и PS пересечения оси вращения Земли с ее поверхностью называются полюсами Земли : северным (нордовым) и южным (зюйдовым), при этом северным считается полюс, со стороны которого вращение Земли направлено против часовой стрелки.

Окружность большого круга EABQ (рис. 2), являющаяся следом пересечения поверхности земного шара плоскостью, перпендикулярной оси вращения PNPS и проходящей через его центр 0, называется экватором. Плоскость экватора делит земной шар на два полушария: северное и южное.

Окружности малых кругов, например eabq, е1а1b1q1, являющиеся следом пересечения поверхности земного шара плоскостями, параллельными плоскости экватора, называются параллелями.

Окружности больших кругов, например PN аAа1PS и PNbBb1PS, являющиеся следом пересечения поверхности земного шара плоскостями, проходящими через ось вращения Земли (меридиальными плоскостями), называются меридианами.

Параллелей и меридианов можно провести неограниченное количество, но через одну точку можно провести только одну параллель и один меридиан, которые называют соответственно параллелью данной точки или места и меридианом данной точки или места.

Рис. 2

По международной договоренности принято считать нулевым или начальным меридианом меридиан, проходящий через астрономическую обсерваторию в Гринвиче (близ Лондона). Он и ему противоположный делят земной шар на два полушария: восточное и западное.

Как люди определили форму Земли? Земля, как и все остальные планеты Солнечной системы, - огромный шар. Однако люди не сразу догадались об этом (рис. 17). Но даже в древности многие народы знали, что Земля не плоская. Древние ученые Пифагор и Аристотель уже считали Землю шаром.

Аристотель заметил, что во время лунных затмений на Луне виден круглый край земной тени. Таким образом, доказательства шарообразности Земли люди накапливали постепенно.

Рис. 17. Земля в представлениях древних людей

Самое убедительное из этих доказательств - наблюдения, снимки и измерения Земли, сделанные из космоса (рис. 18). Другие доказательства (кругосветные путешествия, форма земной тени на Луне) свидетельствуют лишь о том, что наша планета выпуклая, а не плоская.

Рис. 18. Вид Земли с поверхности Луны

Размеры Земли. Точные измерения показали, что Земля - не идеальный шар. Из-за вращения вокруг своей оси она немного сплюснута у полюсов. Поэтому длина окружностей, которые можно провести на ней, в отличие от шара, разная. Самая большая из них - экватор.

Вавилоняне и древние индийцы заметили, что на открытой местности видимая часть земной поверхности (горизонт) имеет форму круга. Его величина увеличивается с подъемом наблюдателя вверх. Поэтому они считали Землю выпуклой.

По рисунку 19 определите, на сколько расстояние от центра планеты до Северного полюса меньше расстояния от центра до экватора.

Экватор - это воображаемая окружность на поверхности Земли, проведенная на равном расстоянии от Северного и Южного полюсов.

Длина экватора - 40 076 км. Так как Земля сжата у полюсов, расстояние от ее центра до полюсов меньше, чем от центра до экватора (рис. 19). Площадь земной поверхности - 510 млн км 2 .

Рис. 19. Размеры Земли

Как форма и размеры Земли влияют на жизнь планеты. Благодаря своим размерам Земля обладает достаточной силой притяжения для того, чтобы удержать воздух и воду. Без них жизнь на планете была бы невозможна. Из-за того что Земля - шар, солнечные лучи падают на ее поверхность под разным углом. Вблизи экватора земная поверхность нагревается сильнее, а у полюсов - слабее. Поэтому на Земле наблюдается смена природных условий при движении от экватора к полюсам.

Вопросы и задания

1. Какое доказательство шарообразности Земли наиболее убедительно?
2. Почему Земля - не идеальный шар?
3. Какова роль формы и размеров Земли в жизни планеты?

Итоговые вопросы и задания

1. Как можно ориентироваться по звездам?
2. Что такое Солнечная система? Какие космические тела входят в ее состав?
3. Что такое орбита планеты? Какую форму имеют орбиты планет Солнечной системы?
4. Какой по счету планетой от Солнца является Земля? Между какими планетами она расположена?
5. На какие группы делят планеты Солнечной системы? Чем отличаются планеты, входящие в эти группы?
6. Как Солнце влияет на Землю?
7. Назовите планеты Солнечной системы. Какие из них получают от Солнца больше света и тепла, чем Земля, а какие - меньше?
8. Что называют сутками? Какова продолжительность одних земных суток? При каких условиях сутки могут стать длиннее или короче?
9. Каковы географические следствия вращения Земли вокруг своей оси?
10. Что называют годом? Какова продолжительность одного земного года? Почему каждый четвертый год на Земле длиннее трех предыдущих на одни сутки? Как называются такие удлиненные годы?
11. Что такое географический полюс? экватор? Какова длина экватора Земли?
12. Почему расстояние от центра Земли до географических полюсов меньше, чем от центра Земли до экватора?

Определить реальный размер Земли пытались еще древние греки. Но сделать это с большой точностью удалось только с началом космической эры. Хотя надо сказать, что великие ученые - Исаак Ньютон, Иоганн Кеплер, Тихо Браге использовали выведенные ими законы и формулы для вычисления размеров небесных тел, и довольно успешно. И хотя человек заселил всю планету, далеко не каждый знает, каков размер Земли.

Форма, движение и размеры Земли

Более всего Земля напоминает эллипсоид, слегка сплюснутый на обоих полюсах и несколько растянутый по экватору. Какого размера Земля? Ее радиус в среднем составляет 6371 километр.

Земной шар движется по круговой орбите вокруг Солнца, что является идеальным для существования жизни. Полный оборот вокруг родной звезды наша планета совершает за 365,24 суток. Уникальный наклон оси земного шара к плоскости эклиптики и скорость его обращения вокруг светила оказывают решающее влияние на климат Земли - благодаря этому существуют времена года. Вращение же вокруг оси определяет идеальное соотношение дня и ночи. С течением времени движение планеты вокруг своей оси замедляется. Конечно, относительно продолжительности жизни человека оно незначительно, но по вселенским меркам это происходит довольно быстро - на 0,0015 секунды каждое столетие.

Размер Земли очень велик - ее площадь более 510 млн квадратных километров. Почти 71 процент всей поверхности занимают океаны. Средняя толща водных просторов - 3,8 км, а самое глубокое место - 11,022 километра. Суша поделена на острова и шесть материков. Наибольшая высота суши - 8 километров 848 метров. Причем обе эти крайности находятся в Азиатско-Тихоокеанском регионе.

Гористая местность составляет более трети всей поверхности суши. Двадцать процентов занимает пустыня.

Возникновение планеты

Согласно современным представлениям, Земля образовалась около 4,6-4,7 миллиарда лет назад. Сначала это было протопланетное облако, которое оказалось захвачено солнечным притяжением. Самые первые горные породы "созревали" почти 200 миллионов лет. Современный размер Земли сформировался порядка 3,5 миллиарда лет назад. Примерно к этому времени сложились условия для зарождения жизни. Человек как отдельный вид появился на Земле всего 500 тысяч лет назад.

Спутник

Земля, в отличие от других планет нашей системы, имеет всего один естественный спутник. Размер Земли позволяет Луне совершить полный оборот за 27,32166 суток. Наш спутник имеет шарообразную форму. Приливные силы Земли за прошедшие тысячелетия остановили его вращение вокруг собственной оси. Размер Луны и Земли раньше считали одинаковым, но теперь мы знаем - наша планета почти в 81 раз больше Луны. Плотность спутника также значительно меньше.

Существует несколько теорий возникновения спутника. Одна из их утверждает, что центробежные силы зарождающейся полужидкой Земли выбросили из нее часть земного вещества, которая, благодаря воздействию магнитных и гравитационных полей, не смогла улететь в космос и осталась вращаться вокруг Земли, с течением времени приобретая свою форму.

Другие ученые считают, что формирование Луны произошло без какого-либо "вмешательства" Земли. В спутник она превратилась гораздо позднее, когда попала под действие планетарной гравитации.

Третья же теория говорит о том, что Луна и Земля зародились одновременно, из одного и того же протопланетного облака. Полностью ни одна из существующих теорий не может объяснить существование Луны. Противоречия и подтверждения имеет каждая из них, но четкого ответа на данный момент не существует.

Тем не менее наиболее распространенная версия - Луна возникла в результате столкновения не до конца сформированной Земли с огромным небесным телом, имеющим размеры никак не меньше Марса.

Внутреннее строение

В исследовании внутреннего строения земного шара большую роль играют сейсмические методы. Эти исследования дают основание разделить Землю на несколько зон: ядро, земную кору и ее мантию. С внешней стороны находится кора - ее толщина достигает 35 километров. Она разделяется на два основных типа: океаническую и континентальную. На границе суши и океана формируется промежуточный тип коры. Толщина ее варьируется от 10 километров на дне морей до материковой части, кора которой толще в десятки раз.

Множество различных элементов, из которых состоит Земля, радиоактивны. При их распаде происходит выделение огромного количества тепла. В центре планеты температура достигает пяти тысяч градусов Цельсия. Самая же высокая температура на поверхности зарегистрирована в районах Африки - +60 о C. Минимальная - минус 90 о - в Антарктиде.

Современность

Размер планеты Земля - практически единственный показатель, который не поддается влиянию человеческой деятельности. На био- и геосферу человек оказывает огромное воздействие. Сейчас силы ученых направлены на решение вопроса о том, как минимизировать давление цивилизации на естественный ход вещей.

Повышенные темпы роста численности человечества выдвинули на первый план проблемы адекватного природопользования и охраны природы.

Как и все планеты Солнечной системы, Земля имеет шарообразную форму. Прежде чем говорить о ее точных размерах, введем несколько важных географических понятий.

Земля вращается вокруг воображаемой прямой - так называемой земной оси . Точки пересечения земной оси с земной поверхностью называются полюсами . Их два: Северный и Южный. Линия пересечения поверхности земного шара плоскостью, проходящей через центр Земли перпендикулярно земной оси, называется экватором . Плоскости, пересекающие земную поверхность параллельно плоскости экватора, образуют параллели , а плоскости, проходящие через два полюса, - меридианы .

Из-за вращения вокруг своей оси и возникающей при этом центробежной силы, Земля немного сплюснута у полюсов и ее большая полуось (экваториальный радиус, r c) почти на 21,4 км больше, чем расстояние от центра Земли до полюсов. Такой сплюснутый у полюсов шар называется сфероидом или эллипсоидом вращения .

В России для геодезических и картографических работ используют эллипсоид Ф. Н. Красовского (назван в честь ученого, под руководством которого велись расчеты). Его размеры таковы:

• экваториальный радиус - 6378,2 км,
• полярный радиус - 6356,8,
• длина меридиана - 40008,5 км,
• длина экватора - 40075,7 км,
• площадь поверхности Земли - 510 млн. км 2 .

В действительности фигура Земли еще сложнее. Она отклоняется от правильной формы сфероида из-за неоднородного строения недр и неравномерного распределения массы. Истинная геометрическая фигура Земли называется геоидом ("землеподобным"). Геоид - это фигура, поверхность которой всюду перпендикулярна направлению силы тяжести, т.е. отвесу.

Поверхность геоида совпадает с уровенной поверхностью Мирового океана (мысленно продолженной под материками и островами). Поднятия и опускания геоида над сфероидом составляют 500-100 м.

Физическая же поверхность Земли, осложненная горами и впадинами не совпадает и с поверхностью геоида, отступая от него на несколько километров. Сила тяжести постоянно стремится выровнять поверхность Земли, привести ее в соответствие с поверхностью геоида.