Земля во Вселенной

1. Земля во Вселенной.

2. Вселенная

• Вселенная - весь существующий мир,
безграничный во времени и пространстве и
бесконечно разнообразный по формам,
которые материя в своем развитии.
Вселенная в основном
состоит из гелия (18%) и
Водорода (80%).

3.

98% массы Вселенной
сосредоточено в
звездах в виде плазмы
(горячий ионизированный
газ), 0,1% в массы в
планетах.
В Метагалактике
насчитывается 10 ²¹ звезд.

4. Солнце

• В ядре сосредоточено 50%
массы Солнца, хотя радиус
ядра от радиуса всего
Солнца – 25%.
• Энергия Солнца из ядра
перемещается к внешним
сферам за счет лучистого и
конвективного переноса.
• Источник энергии –
ядерный синтез
(происходит слияние 4
ядер протонов водорода и
образуется 1 ядро гелия.
В результате превращения 1 г водорода
образуется 6*10¹¹ Дж энергии. Такого
количества теплоты хватит для того,
чтобы нагреть 1000 м³ воды

5. Солнечная система

6. Размеры Земли

• Экваториальный радиус Земли (большая полуось)
составляет 6 378, 160 км.
• Полярный радиус Земли (малая полуось) – 6 356, 777 км.
• Экваториальное сжатие - 1: 30 000.
• Отсюда выводится ряд других показателей размеров
земного сфероида:
• Длина меридиана – 40 068, 5 км.
• Длина экватора - 40 075, 7 км.
• Поверхность Земли – 510 200 600 км2.

7.

8.

• На
рубеже
17-18
веков
появилось
представление, что под действием силы
тяжести земля должна приобрести форму
эллипсоида. Далее расчеты показали, что З.
является
3-х
осным
эллипсоидом,
т.к.
экваториальные радиусы отличаются на 213 м.
• Эллипсоид вращения – правильная фигура,
возникающая при вращении однородного
строения недр.

9. Форма Земли

10.

11.

Уровнённая поверхность
отличается от поверхности
эллипсоида на 50-60 метров.
И. Листинг (нем. Ученый) ввел
понятие «геоид».

12.

13.

• Работы по вычислению размеров З.
(Красовский Ф.И. (1940 – 1946) показали, что
геоид близок к трехосному эллипсоиду
вращения.
• Дальше всего отстоят от экватора участки
вдоль меридиана - 15°в.д. - 165°з.д.
Меридианы малой оси - 105°в.д. - 75°з.д.

14.

15. Шарообразность наряду с вращением вокруг оси обуславливаю географическую зональность

16.

17. Биосфера и ее устойчивость

18. Постоянство условий

18

19. Постоянство условий

Средняя температура поверхности океана равна 17,8 °С, что
почти на 3 градуса выше средней температуры воздуха у
поверхности Земли в целом. Самый теплый – Тихий океан,
средняя температура его вод 19,4 °С, а самый холодный (со
средней температурой воды -0,75 °С) – Северный Ледовитый
океан.
19

20. Оптимум развития

Чем ближе показатели
среды к оптимальным и
чем меньше они
отличаются от оптимума –
тем выше
биоразнообразие

21. Диапазон устойчивости

В цело амплитуда температуры на Земле от +70 до 89,6°С
Диапазон устойчивости 30°С
В ливийской пустыне Дашти-Лут, 2005 г.

22. Факторы, определяющие постоянство среды обитания

1. Неизменный
уровень
солнечной
радиации.
Солнечная постоянная 1, 98 ккал/см²мин
Интенсивность – 1360 Дж/м² в с
количество энергии, которое
получает от Солнца за 1
минуту площадка в 1
квадратный сантиметр,
поставленная
перпендикулярно к
солнечным лучам на внешней
границе земной атмосферы.
22

23. Факторы, определяющие постоянство среды обитания

Солнечная постоянная . Постоянство светимости не
изменяется на протяжении 4, 5 млрд. лет.
Флуктуационный состав составляет ничтожные доли %.
Земля находится на оптимально расстоянии от Солнца
– колеблется от 147 до 152 млн. км.
Если Земля была бы на 5% ближе – было бы очень
жарко, на 1% дальше – очень холодно.
23

24.

24

25. Факторы, определяющие постоянство среды обитания

2. Почти круговая орбита. Благодаря чему количество
солнечной радиации мало меняется в течение года
П
А
0,0167
25

26. Факторы, определяющие постоянство среды обитания

3. Положение оси вращения по отношению к плоскости
орбиты и скорость вращения вокруг Солнца
26

27. Факторы, определяющие постоянство среды обитания

4. Наличие гидросферы и атмосферы. Масса Земли
(6*10²³ г) способна удерживать атмосферу и гидросферу,
аккумулировать тепло.
На поверхности Венеры человек окажется почти на 10% легче,
чем на Земле. Зато на Меркурии и на Марсе уменьшение веса
произойдет в 2,6 раза. Что же касается Плутона, то на нем человек
будет в 2,5 раза легче, чем на Луне, или в 15,5 раза легче, чем в
земных условиях.
27

28. Факторы, определяющие постоянство среды обитания

4. Наличие гидросферы и атмосферы.
Гидросфера покрывает 70,8% поверхности Земли и
содержит 1320-1380 млн.км³ воды, которая обладает
теплоемкостью 1 кал/г на 1 °С.
Мировой океан способен запасать энергию, а затем
перераспределять, иначе бы в полярных широтах
температура падала бы до -273 °С.
28

29. Факторы, определяющие постоянство среды обитания

4. Наличие гидросферы и атмосферы.
Ежегодно с поверхности Мирового океана испаряется
500 тыс. км³ влаги (86% всей влаги поступает в
атмосферу), речной сток составляет – 40 тыс. км³ . При
испарении в атмосферу поступает вода и энергия.
Благодаря энергии зарождаются циклоны, ураганы,
тайфуны.
29

30. Факторы неустойчивости

1. Падение космических тел
30

31. Факторы неустойчивости

2. Периоды похолодания (последние крупные)
75-12 тыс. лет назад
125-80 тыс. лет назад
В это время температура была ниже современной на
5-6 °С, уровень Мирового океана падал до 100 м, шло
прогибание материков под массой льда (изостазия),
уменьшался речной сток, изменялось видовое
разнообразие биосферы Земли.
31

32. Причины похолоданий (по М. Меланковичу)

1. Изменение оси вращения планеты к плоскости орбиты
(эклиптики) – периодичность 41 тыс. лет – 3 градуса;
2. Эксцентриситет орбиты. Изменение
показателя
повторяется с определенными периодами: 90-100 тысяч лет, 425
тысяч лет и 120 тысяч лет. Это значит, что с такими периодами
меняется удаление Земли от Солнца. А поступающая к Земле от
Солнца энергия зависит от этого удаления, она обратно
пропорциональна квадрату расстояния от Земли до Солнца. Это
значит, что если это расстояние увеличилось бы вдвое, то
энергия уменьшилась бы в четыре раза.
32

33. Причины похолоданий (по М. Меланковичу)

3. Прецессия - явление, при котором момент
импульса тела меняет своё направление в пространстве
под действием момента внешней силы. Прецессия была
открыта Гиппархом во II веке до н. э.
33

34. Факторы неустойчивости

2. Периоды похолодания
В голоцене (последние 10 тыс. лет) было несколько
«малых» ледниковых эпох:
5 тыс. лет назад до н.э.
1 тыс. лет до н.э.
с 1400-1800 гг. – температура была ниже на 2-3 °С,
разрастались ледники на полюсах, понижался
уровень Мирового океана.
34

35. Факторы неустойчивости

3. Засухи, наводнения, бури, голод, эпидемии, землетрясения,
цунами.
С 4 века до н.э. по 16 век отмечено 905 экстремальных лет, в том
числе 456 голодных. Повсеместный голод отмечен в течение 263
лет.
В 70 г. Засуха в Германии – суда не могли пройти по Рейну.
400-401 гг. – замерзло все Черное море, лед держался 20 дней.
Картина повторилась в 464, 776, 800 гг.
860 г. Замерзло Адриатическое море (в Венецию можно было
ходить пешком).
В 37 и 1938 гг. – северные сияния в Южной Европе.
2004 год, Индонезия, цунами унесло 300 тыс. человеческих
жизней.
35

36. Крупнейшие землетрясения за последние 100 лет

1. Землетрясение на Гаити, произошедшее 12 января
2010 года около 17 часов по местному времени. Унесло
жизни, по разным оценкам, почти 232 тысяч человек,
несколько миллионов человек осталось без крова, была
практически полностью разрушена столица Гаити Порто-Пренс.
36

37. Крупнейшие землетрясения за последние 100 лет

2. Землетрясение, случившееся 28 июля в далеком
1976 году в китайском городе Таншане. Землетрясение
силой 8,2 балла, унесшее жизни 222 тысяч человек, и
это, по всей видимости «сильно» приблизительные
данные.
37

38. Крупнейшие землетрясения за последние 100 лет

3. В 2004 году 26 декабря произошло еще одно не
менее разрушительное землетрясение, которое было
признано
самым
смертоносным
стихийным
бедствием в современной истории. Обрушившись на
многие страны Азии, оно нанесло удар по побережью
Индийского океана, от Индонезии до восточной
Африки. Землетрясение слой 9,2 балла по шкале
Рихтера вызвало огромное цунами и унесло жизни
около 230 тысяч человек.
38

39. Годовое вращение Солнца. Афелий и перигелий

40. Движение Солнца по эклиптике

41. Географические следствия годового вращения Земли

• Смена времен года;
• Изменение продолжительности дня и
ночи;
• Образование поясов освящения (от
21°58′ до 24°36′; Какие?
• Годовой ритм в географической
оболочке.

42.

Годовой ритм прежде всего зависит:
- В жарком поясе – от увлажнения;
- В умеренном – от температуры;
- В холодном – от освещенности.

43. Осевое вращение Земли Опыт Л. Фуке в Пантеоне

44. Осевое вращение Земли

• Возникновение силы Кориолиса,
• Отсчет времени,
• Суточная ритмика в географической
оболочке.