Уникатна планета земја. Земја - планета на Сончевиот систем

Да ја разгледаме подетално секоја планета од Сончевиот систем. Планетата најблиску до Сонцето е Меркур. Таа е најмалата и најмалку проучена внатрешна планета во Сончевиот систем. Но, сепак има некои информации за тоа. Јадрото (70% од вкупниот волумен на планетата) на Меркур содржи железо. Густината е само малку помала од густината на Земјата.

Меркур практично е лишен од атмосфера, благодарение на ова, како и неговата бавна ротација околу својата оска, има највисоки дневни температурни флуктуации - ноќе -180 Целзиусови степени, дење +430. Ова се највисоките падови во Сончевиот систем. Дали Меркур е единствен? Тоа е најмалата планета во Сончевиот систем, најмногу блиската планетакон Сонцето има најголеми флуктуации на дневната температура. Да, тој е единствен.

Втората планета од Сонцето е Венера. Попроучен е од Меркур. Што знаеме за неа? Венера има атмосфера, но е прилично агресивна - главно јаглерод диоксид и облаци од сулфурна киселина. Поради огромната густина на атмосферата, површината на Венера никогаш не е достапна за визуелно проучување, а притисокот таму го надминува оној на Земјата за повеќе од 90 пати.

На површината нема течна вода. Венера ротира околу својата оска во насока спротивна на ротацијата на сите други планети во Сончевиот систем околу нивните оски. Дали Венера може да се смета за единствена на скалата на Сончевиот систем? Атмосферата на планетата е најгуста, ротацијата околу сопствената оска е обратна. Да, таа е единствена.

Третата планета од Сонцето е нашата Земја, но ќе го разгледаме на самиот крај.

Следува последното внатрешни планети- Марс. Има црвеникава нијанса на површината поради високата содржина на железни оксиди. Атмосферата таму е многу ретка и се состои главно од азот и јаглерод диоксид. Марс има најмногу висока планинаво Сончевиот систем - Олимп, како и најголемиот ударен кратер. Само дадените карактеристики зборуваат за уникатноста на Марс.

По Марс се наоѓа таканаречениот астероиден појас, а зад него се редат џиновските планети. Сите тие имаат голем број на карактеристични карактеристики. Прво, ова се нивните големини. Тие се едноставно огромни во споредба со внатрешните планети. Второ, тие имаат таканаречени прстени формирани од фрагменти од метеорит и прашина. И трето, нивната структура е целата гасна топка.

Сега да се вратиме на нашата Земја. Околу 70% од површината е покриена со течна вода - океанот. Земјата е најголемата, најгустата и најтешката од сите внатрешни планети. Неговата атмосфера содржи азот, јаглерод диоксид, кислород и озон. Вториот, заедно со магнетното поле, ја штити планетата од смртоносното сончево зрачење. Но, не беше секогаш така. Составот на атмосферата на Земјата почна да се менува пред приближно 3,5 милијарди години.

Во тоа далечно време, на Земјата се појави живот, што ја направи нашата планета најуникатна меѓу сите досега познати. Веќе многу години, научниците од речиси сите земји, користејќи најсовремена опрема, продолжуваат да бараат планети со услови барем приближно слични на оние на Земјата, но досега позитивни резултатибр. Земјата останува единствена, иако веројатноста за постоење на живот (макар не и интелигентен, но во форма на микроорганизми) во другите делови на Универзумот е многу голема...

Краток опис на планетата Земја. Географски координати.Единственоста на Земјата во семејството на планети на Сончевиот систем првенствено се должи на фактот дека живот постои само на нашата планета. Шансите да се најдат дури и наједноставните форми на живот на соседните планети (дури и на Марс) повеќето научници ги оценуваат како блиску до нула. Други уникатни карактеристики на Земјата (присуство на атмосфера со висока содржинакислород, присуство на океан кој зафаќа 70% од површината на планетата, висока тектонска активност, силно магнетно поле итн.) се на еден или друг начин поврзани со присуството на живот: тие или придонеле за неговото појавување или се последици од животна активност.

Сферичноста на Земјата (а старите Грци знаеле дека Земјата е сфера) ја предодредува распределбата на концентрични школки во нејзината структура. За прв пат, таков пристап кон проучувањето на нашата планета беше предложен од австрискиот геолог Е. Сус, кој исто така предложи овие школки да се наречат геосфери. Вистинска формаЗемјата е нешто поразлична од сферичната, а при ригорозното математичко моделирање на нејзината форма, концепти како на пр. елипсоидИ геоид. Геоид (што значи како земја) е најточниот модел на Земјата, тоа е уникатно геометриско тело, чија површина се совпаѓа со површината на просечното ниво на мирна вода во океанот, ментално продолжена под континентите, така што водоводната линија во која било точка се вкрстува оваа површина под прав агол. Површините на елипсоидот и геоидот не се совпаѓаат, несовпаѓањето меѓу нив може да достигне ± 160 m. Висините и длабочините на точките на реалната површина на Земјата се мерат во однос на геоидната површина. Максимална висина(8848 m) го има Еверест, а најголемата длабочина (11022 m) е Маријанскиот ров во Тихиот Океан. Екваторијалниот радиус на Земјата е 6375,75 km, но поларните радиуси не се исти: северниот е 30 метри поголем од јужниот и е еднаков на 6355,39 km (соодветно, јужниот е 6355,36 km).

Земјината оска на ротација, минувајќи низ половите и центарот на планетата, е наклонета кон рамнината на нејзината орбита под агол од 66°33"22". Токму оваа вредност ја одредува должината на денот и ноќта на различни географски широчини и значително влијае на топлинските (климатски) карактеристики на различни зони на земјината топка. Земјата прави едно вртење околу својата оска за 23 часа 56 минути и 4 секунди; овој временски период се нарекува сидерален ден, а денот со точно 24 часа се нарекува просечен или сончев ден.

Единствениот сателит на Земјата, Месечината, има димензии блиски до големината на Меркур, неговиот дијаметар е 3476 km, а просечниот радиус на неговата орбита е 384,4 илјади km. Орбитата на Месечината е наклонета кон орбитата на Земјата за 5 степени. Периодот на ротација на Месечината околу нејзината оска апсолутно се совпаѓа со периодот на нејзината револуција околу Земјата, затоа само една лунарна хемисфера може да се види од Земјата.

Пресечни линии глобусрамнините паралелни на екваторијалната рамнина се нарекуваат паралели, а линиите пресечени од рамнините што минуваат низ оската на ротација на Земјата се нарекуваат меридијани. Секоја паралела има своја географска ширина (север или југ), а секој меридијан има своја географска должина (западна или источна). Множеството на паралели и меридијани се нарекува географска мрежа; се користи за одредување географски координатикоја било точка на површината на Земјата.

Географската ширина на произволна точка е аголот помеѓу екваторијалната рамнина и нормалната (водоводна линија) што минува низ оваа точка; ширината варира од нула (на екваторот) до 90 степени. Географска должина е аголот помеѓу меридијалната рамнина на дадена точка и рамнината на одреден меридијан, конвенционално прифатен како прв меридијан (таков прв меридијан поминува низ астрономската опсерваторија Гринич * и се нарекува Гринич). Географската должина варира од нула до 180°; меридијанот, кој одговара на географската ширина 180°, е линијата на датумот.

За погодност за броење на времето и временска координација на човековите активности, површината на Земјата е поделена (до прво приближување по меридијаните) на 24 временски зони. Канадскиот инженер Флеминг предложи да се користи системот на временска зона за да се следи времето во 1879 година; денес целиот свет го користи овој систем. Промената на времето за 1 час треба да одговара на промената на географската должина за 15 °, меѓутоа, границите на временските зони строго се совпаѓаат со меридијаните само во океаните; на копно, соседните временски зони се одделени, како по правило, не со меридијани, но од некои блиски до нив (а понекогаш и не многу блиски) административни граници.

Наклонот на земјината оска кон еклиптичката рамнина, како што веќе беше забележано, ги одредува географските граници климатски зони(појаси). Централен појас површината на земјата, чии граници се северните и јужните тропски предели, се нарекуваат тропски, географската широчина на секоја тропска е 23° 26" 38". Во тропската зона, Сонцето поминува низ зенитот двапати годишно напладне, а на географската широчина од тропските предели е во зенитот само еднаш: на пладне на 21 јуни во северните тропски предели и на 22 декември во јужните тропски предели.

Географските паралели, кои одговараат на географска широчина од 66° 33" 22"" се нарекуваат поларни кругови, областа помеѓу полот и арктичкиот круг се нарекува поларен појас. Само надвор од Арктичкиот круг (т.е. во регион со поголема географска ширина) се случуваат феномени како поларен ден и поларна ноќ Помеѓу Арктичкиот круг и тропските предели во секоја хемисфера има умерена зона (регион со умерена клима).

Структура на Земјата. Надворешни и внатрешни геосфери.Надворешните геосфери обично ги вклучуваат атмосферата, хидросферата и биосферата, иако втората од нив треба да се смета како средна обвивка, бидејќи ја вклучува хидросферата и оние области на атмосферата и земјината кора (а ова е внатрешната обвивка) во која органски живот постои. Понекогаш магнетосферата се смета за надворешна геосфера, што исто така не е целосно оправдано, бидејќи магнетното поле е присутно во која било од геосферите.

Атмосфера.Атмосферата на Земјата е мешавина од гасови; нејзините долни слоеви исто така содржат влага и честички прашина. Сувиот прочистен воздух во близина на површината на Земјата содржи приближно 78% азот, нешто помалку од 21% кислород и околу 1% аргон. Учеството на јаглерод диоксид е приближно 0,03%, а учеството на сите други гасови (водород, озон, инертни гасови итн.) е околу 0,01%. Составот на атмосферата останува практично непроменет до надморска височина од околу 100 km. На ниво на морето кај нормален притисок(1 atm = 1,033 kg/cm 2 = 1,013 10 5 Pa) густината на сувиот воздух е 1,293 kg/m 3, но со оддалеченост од површината на Земјата, густината на воздушната маса и поврзаниот притисок брзо се намалуваат. Атмосферата постојано се навлажнува поради испарувањето на водата од површината на резервоарите. Концентрацијата на водена пареа се намалува со зголемување на надморската височина побрзо од концентрацијата на гасовите - 90% од влагата е концентрирана во долниот слој од пет километри.

Со промена на надморската височина, не се менуваат само густината, притисокот и температурата на воздухот, туку и другите физички параметри на атмосферата, и големи надморски височинисе менува и неговиот состав. Затоа, во атмосферата вообичаено е да се разликуваат неколку сферични школки со различни физички својства. Главните се тропосфера, стратосфераИ јоносфера. Висината (дебелина) на една или друга сферична обвивка на Земјата (ова важи и за внатрешните обвивки) често се нарекува нејзина дебелина.

Тропосферата содржи околу 80% од вкупната воздушна маса, нејзината дебелина е 8...12 km во средните ширини и до 17 km над екваторот. Со зголемување на надморската височина, температурата на воздухот во тропосферата континуирано се намалува до вредности од редот на -85 ° C (стапката на намалување на температурата е приближно 6 степени на километар). Поради нерамномерното загревање на површината на земјината топка, тропосферските воздушни маси се во континуирано движење, носејќи не само топлина, туку и влага, прашина и секакви емисии. Токму овие феномени во тропосферата првенствено ги обликуваат времето и климата на Земјата.

Стратосферата се протега над тропосферата до височини од околу 50...55 km. Во овој слој, температурата се зголемува со зголемување на надморската височина; на горната граница на стратосферата, температурата е блиску до нула. Практично нема водена пареа во стратосферата. На надморска височина од 20 до 40 километри се наоѓа т.н. озоносферата, т.е. слој со висока содржина на озон. Овој слој често се нарекува штит на планетата, бидејќи речиси целосно го апсорбира тврдиот (краток бран) ултравиолетово зрачење на Сонцето, кое е штетно за целиот живот на Земјата.

Во интервалот помеѓу надморските височини од 55 и 80 km има слој во кој температурата повторно се намалува со висината. У горна границаовој слој, кој се нарекува мезосфера, температурата е приближно -80°C. Зад мезосферата, до височини од околу 800...1300 km, се наоѓа јоносферата (понекогаш овој слој се нарекува и термосфера, бидејќи температурата во овој слој континуирано се зголемува со зголемување на надморската височина).

Хидросфера.Хидросферата се состои од четири типа на вода: океаносфера, т.е. солени води на морињата и океаните (86,5% од масата). свежи водиземјиште (реки и езера), подземни води и глечери. 97% од водите на океаносферата се концентрирани во Светскиот океан, кој не е само главен резервоар на вода, туку и главен топлински акумулатор на нашата планета. Благодарение на океанот, животот настанал на Земјата, се формирала и се зачувува кислородна атмосфера, океанот одржува ниско ниво на јаглерод диоксид во атмосферата, заштитувајќи ја планетата од ефектот на стаклена градина (океанот е значително повеќе висок степен, наместо копнената вегетација, ги извршува функциите на „белите дробови“ на нашата планета).

Општо земено, светскиот океан, чија просечна длабочина е околу 3,6 km, е ладен, само 8% од водата е потопла од 10 o C. Притисокот во водената колона се зголемува со зголемување на длабочината со брзина од 0,1 на/ м. Соленоста на океанските води, чија просечна вредност е околу 35 ppm (35 ‰), варира (од 6...8 ‰ во површинските водиБалтик до 40 ‰ на површината на Црвеното Море). Во исто време, составот и релативната содржина на различни соли се насекаде непроменети, што укажува на стабилноста на динамичката рамнотежа помеѓу растворањето на супстанциите што влегуваат во океанот од копно и нивните врнежи.

Специфичниот топлински капацитет на водата е приближно 4 пати поголем од оној на воздухот, меѓутоа, поради огромната разлика во густината (речиси 800 пати), 1 кубен метар вода, ладејќи се за 1 степен, може да загрее повеќе од 3000 кубни метри воздух за 1 степен. Во умерените и високите географски широчини, водите на Светскиот океан акумулираат топлина во лето и ја испуштаат во атмосферата во зима, поради што климата во крајбрежните области е секогаш поблага отколку во внатрешноста на континентите. На екваторијалните широчини, водата се загрева цела година, и оваа топлина се пренесува преку океанските струи во региони со голема ширина, додека студените води, заробени од длабоки контраструи, се враќаат во тропските предели. Покрај струите и контраструите, водите на океаните се движат и се мешаат поради одливи и текови, како и бранови од друга природа, вклучувајќи бранови на ветер, бранови под притисок и цунами.

Биосфера.Присуството на хидросфера и атмосфера со висока содржина на кислород значително ја разликува нашата планета од сите други во Сончевиот систем. Но, главната разлика помеѓу Земјата е присуството на жива материја на неа - вегетација и животински свет. Терминот биосфера е воведен во научната циркулација од веќе споменатиот E. Suess.

Биосферата го покрива целиот простор каде што постои жива материја - долниот дел од атмосферата, целата хидросфера и горните хоризонти на земјината кора. Масата на живата материја, приближно 2,4·10 15 kg, е занемарлива во споредба дури и со масата на атмосферата (5,15·10 18 kg), меѓутоа, во однос на степенот на влијание врз системот наречен Земја, оваа обвивка значително ги надминува сите други.

Основата на живата материја е јаглеродот, кој дава бесконечна разновидност на различни хемиски соединенија. Покрај него, составот на живата материја вклучува кислород, водород и азот, а остатокот хемиски елементисе наоѓаат во мали количини, иако нивната улога во одржувањето на животот на одредени организми може да биде исклучително важна. Најголемиот дел од живата материја е концентрирана во зелените растенија. Процесот на природно градење органски материи со помош на сончева енергија - фотосинтеза– вклучува огромни маси на јаглерод диоксид (3,6 10 14 kg) и вода (1,5 10 14 kg) во годишната циркулација, додека 2,66 10 14 kg слободен кислород се ослободува. Од хемиска гледна точка, фотосинтезата е редокс реакција:

CO 2 + H 2 O → CH 2 O + O 2.

Според начинот на исхрана и односот кон надворешна срединаЖивите организми се поделени на автотрофни и хетеротрофни. Последниве се хранат со други организми и нивни остатоци, додека храната за автотрофните организми се минерални (неоргански) материи. Повеќето организми се аеробни, односно можат да постојат само во средина која содржи воздух (кислород). Помал дел (најчесто микроорганизми) се анаеробни, живеат во средина без кислород.

Кога живите организми умираат, се случува процес спротивен на фотосинтезата; органските материи се распаѓаат преку оксидација. Процесите на формирање и распаѓање на органската материја се во динамична рамнотежа, поради што вкупната количина на биомаса остана практично непроменета од почетокот на животот на Земјата.

Влијанието на биосферата врз процесите на геолошка еволуција на Земјата беше детално анализирано од извонредниот руски научник академик В.И. Вернадски. Повеќе од три милијарди години, живата материја ја апсорбирала и трансформирала енергијата на Сонцето. Значителен дел од оваа енергија е зачуван во минерални наоѓалишта од органско потекло, другиот дел се користи во процесите на формирање на разни карпи, акумулација на соли во светските океани, акумулација на кислород содржан во атмосферата, како и растворени во океанската вода и вклучени во карпите. Вернадски прв ја истакна водечката улога на биосферата во формирањето на хемискиот состав на атмосферата, хидросферата и литосферата, поради невообичаено високата геохемиска активност на живата материја.

Животот на Земјата постои во огромна разновидност на облици, но сите овие форми не постојат автономно, туку се поврзани со сложени односи во единствен гигантски комплекс кој постојано се развива.

Внатрешните геосфери се школки во цврстото тело на Земјата. Може да се подели на три големи области (главна внатрешни школки): централно - јадро, средно - мантијаи надворешно - земјината кора. Досега беше можно да се навлезе во длабочините на Земјата заради директно проучување само на длабочина од нешто повеќе од 12 km; таков ултра-длабок бунар беше ископан кај нас (на полуостровот Кола). Но, 12 km е помалку од 0,2% од земјиниот радиус. Затоа, со помош на длабоко и ултра-длабоко дупчење, можно е да се добијат податоци за структурата, составот и параметрите на внатрешноста на земјата само во рамките на горните хоризонти на кората.

Геофизичарите добиваат информации за длабоките области, вклучително и површините што одвојуваат различни внатрешни школки, со анализа и сумирање на резултатите од бројни сеизмички (од грчкиот „ сеизмички“ - вибрации, земјотрес) истражување. Суштината на овие студии (во поедноставена форма) е дека со мерење на времето на минување на сеизмичкиот бран помеѓу две точки на површината (или внатре) на земјината топка, може да се одреди неговата брзина и со големината на бранот брзина, параметрите на медиумот во кој се ширел.

Земјината кора е горната карпеста обвивка, чија дебелина во различни области се движи од 6 - 7 km (под длабоки океански басени) до 70 - 80 km под Хималаите и Андите. Може да се каже дека долната површинаЗемјината кора е еден вид „одраз на огледалото“ надворешна површина солиднаЗемјата. Оваа површина - интерфејсот помеѓу кората и обвивката - се нарекува интерфејс Мохоровиќ.

Во хемискиот состав на земјината кора доминираат силициум и алуминиум, па оттука и конвенционалното име за оваа обвивка - „сиал“. Структурата на земјината кора се карактеризира со голема сложеност, чија манифестација е јасно изразена вертикална и хоризонтална хетерогеност. Во вертикалната насока во рамките на земјината кора, традиционално се разликуваат три слоја - седиментен, гранит и базалт. Карпите кои ги формираат овие слоеви се различни по состав и потекло.

Обвивката се наоѓа помеѓу јадрото и земјината кора, површината што ја одвојува обвивката и јадрото се нарекува дел од Вихерт-Гутенберг. Ова е средната и најголемата обвивка на Земјата; таа се протега на длабочини од околу 2900 km. Масата на мантија сочинува околу 2/3 од вкупната маса на планетата. На границата на земјината кора и обвивката, температурата може да надмине 1000 o C, а притисокот 2000 MPa. Под овие услови, супстанцијата на мантија може да премине од кристална состојба во аморфна (стаклестото тело). Многу потешко е да се процени хемискиот состав на материјалот од мантија; сепак, оваа обвивка се нарекува " сима„Ова значи дека доминантните елементи во мантија (барем во горната обвивка) се силициумот и магнезиумот.

Јадрото е централната и најгустата обвивка на Земјата, нејзиниот радиус е 3470 km. На границата Вихерт-Гутенберг исчезнуваат попречните бранови, што ни овозможува да заклучиме дека надворешниот дел од јадрото е во течна состојба. Во внатрешниот дел од јадрото (неговиот радиус е приближно 1250 km), брзината на надолжните бранови повторно се зголемува, а се верува дека супстанцијата повторно се претвора во цврста состојба. Хемискиот состав на надворешните и внатрешните јадра е приближно ист, преовладуваат железо и никел, па оттука и конвенционалното име на оваа обвивка - „nife“.

Физички полиња на Земјата.Описот на структурата на нашата планета ќе биде нецелосен ако не ги земеме предвид нејзините физички полиња, првенствено гравитационите и магнетните полиња. Концептот „поле“ се користи во случаи кога секоја точка во одреден регион на просторот може да се поврзе со вредноста на одредена физичка количина. Во оваа смисла, можеме да зборуваме за температурно поле (термичко поле), поле на брзина, поле на сила итн. Во согласност со природата на физичката количина, полињата се поделени на векторски и скаларни.

Земјиното гравитационо поле.Законот за универзална гравитација воспоставен од I. Њутн се изразува со формулата

F t = GMm/r 2,

каде F t е силата на гравитацијата, M и m се масите на телата кои содејствуваат, r е растојанието помеѓу центрите на гравитација на овие тела, G = 6,673·10 -11 m 3 s -2 kg -1 е гравитационата постојана.

Опишувајќи ја гравитациската интеракција на секое мало тело со маса m со големо небесно тело (на пример, Земјата), погодно е да се напише законот за гравитација во форма:

каде што l = GM е гравитационата константа на предметното небесно тело. Во случајот на Земјата, оваа константа има вредност од околу 4·10 14 m 3 s -2.

Ако мало тело (гравитациона точка) е во непосредна близина над површината на небесното тело, силата на привлекување се одредува како

каде што g = l/r 2 е забрзување на тело кое слободно паѓа. Во случајот на Земјата, како што е познато, g = 9,8 m/s 2.

Забележете дека ако е неопходно да се одреди гравитационата сила со голема точност, неопходно е да се земе предвид зависноста на вредноста на g од координатите на точката во која се одредува оваа сила. Претпоставувајќи рамномерна распределба на масата над волуменот на Земјата, силата на гравитацијата на која било дадена точкаможе да се пресмета. Отстапувањата во практиката на вистинските (измерени) вредности на забрзувањето g од пресметаните (т.н. гравитациски аномалии) првенствено се должат на нерамномерната распределба на масите. Темелното проучување на гравитационото поле на Земјата овозможува не само да се идентификуваат големите тектонски нарушувања, туку и да се бараат наоѓалишта на минерали.

Земјиното магнетно поле.Тоа што го има Земјата магнетни својства, е познат уште од античко време. Доволно е да се каже дека историјата на директните магнетни мерења на земјината топка датира повеќе од 400 години (резултатите од експерименталните студии на „големиот магнет - Земјата“ беа објавени од англискиот натуралист В. Гилберт во 1600 година). Нашата планета навистина е голем магнет, во облик на модерна магнетно полеЗемјата е блиску до онаа што би ја создала магнетниот дипол поставен во јадрото.

Секоја земна карпа во моментот на нејзиното формирање под влијание на геомагнетно поле добива магнетизација, која останува додека оваа карпа не се загрее до температури што ја надминуваат температурата на Кири. Со проучување на природната реманентна магнетизација на карпите чија старост е позната, може да се дознае за просторната дистрибуција и временските промени на геомагнетното поле во минатото. Можеме да кажеме дека информациите за еволуцијата на геомагнетното поле буквално се „снимени“ во утробата на земјата. Улогата на магнетен носач најдобро ја извршуваат магматските карпи кои избиле од вулканите за време на висока температура(над температурата на Кири за феромагнетни материјали содржани во овие карпи). Еден од најважните резултати на таквите палеомагнетниистражување е откривање на т.н. инверзиигеомагнетно поле (понекогаш терминот " реверзија"), односно менување на насоката на магнетниот момент на Земјата во спротивно.

Магнетните полови на нашата планета не се совпаѓаат со географските и со текот на времето можат да ја променат својата позиција. Во текот на изминатите 100 години, како што покажуваат набљудувањата, северниот магнетен пол се движи правец на исток(од северна Канада преку Арктичкиот Океан до Сибир), неговото движење веќе беше околу 1000 км. Сè уште не е целосно јасно дали ова е почеток на уште една инверзија, или дел од нормална осцилација, по што полот ќе се врати на своето вообичаено место.

Термичко поле на Земјата. Планетата Земја е во термодинамичка рамнотежа со својата околина; истовремено апсорбира и емитува приближно еднакви количества топлина. Главниот извор на надворешна енергија за Земјата е Сонцето. Просечната густина на флуксот на сончевата енергија над атмосферата на Земјата е приближно 0,14 W/cm2. Речиси половина од инцидентната енергија (околу 45%) се рефлектира во вселената, а остатокот од енергијата се акумулира од атмосферата, водата, почвата и зелените растенија. Претворена во топлина, енергијата на сончевото зрачење ги активира масите на атмосферскиот воздух и огромните маси на вода во светските океани.

Извесен придонес во создавањето на Земјиното топлинско поле даваат и внатрешните извори. Има доста од овие извори, но само три треба да се сметаат за главни: распаѓањето на радиоактивните елементи, густината (гравитациската) диференцијација на материјата и плимното триење.

Скаларното термално поле на Земјата има прилично сложена структура. Во горниот слој на земјината кора (до 30 - 40 m) се чувствува влијанието на површинското загревање сончеви зраци, па овој слој се нарекува сончева топлинска зона. Температурата во оваа зона периодично се менува во текот на денот и во текот на целата година. Колку е подолг периодот на флуктуации на температурата на површината, толку подлабоко овие флуктуации навлегуваат во внатрешноста на земјата, но во секој случај, амплитудата на температурните флуктуации експоненцијално се намалува со зголемување на длабочината.

Температурниот режим на долната зона на земјината кора, наречен геотермална зона, се одредува со внатрешна топлина. Во оваа зона, со зголемување на длабочината, температурата се зголемува, стапката на нејзината промена варира различни областиповршината на земјината топка, која е поврзана и со различната топлинска спроводливост на карпите и со нерамномерноста на топлинскиот проток што оди од внатрешноста на земјата.

Појас поминува помеѓу хелиотермалната и геотермалната зона постојани температури, во чии рамки просечната годишна температура што одговара на одреден регион е приближно константна. Длабочината на овој појас зависи од термофизичките својства на карпите и од географската ширина на областа (се зголемува со зголемување на географската ширина). Ако просечната годишна температура на одредено подрачје е негативна, тогаш атмосферските врнежи што се влеваат во длабочините се претвораат во мраз, под овие услови се формира т.н. вечен мраз. Во зоните на вечниот мраз, чија вкупна површина е околу една четвртина од целата цврста површина на нашата планета, горен слојпочвата се топи во текот на летото до длабочина од неколку сантиметри до 3 - 4 метри.

Развојот на домашната и глобалната економија и натаму се заснова на растот на потрошувачката на енергија. Во дваесеттиот век, светската популација се зголемила за 2,2 пати, а потрошувачката на енергија за 8,5 пати. Во контекст на претстојната енергетска криза, сончевата енергија, како и топлинската енергија од внатрешноста на земјата, можат и треба да се натпреваруваат со традиционалните извори на енергија (нафта, гас, јаглен, нуклеарно гориво).

Нашата планета Земја е неповторлива и единствена, и покрај фактот што планети се откриени околу голем број други ѕвезди. Како и другите планети во Сончевиот систем, Земјата формирана од меѓуѕвездена прашина и гасови. Неговата геолошка старост е 4,5-5 милијарди години.Од почетокот на геолошката фаза, површината на Земјата е поделена на континентални испакнатиниИ океански ровови. Во земјината кора е формиран посебен гранит-метаморфен слој. Кога гасовите беа ослободени од обвивката, се формираа примарната атмосфера и хидросферата.

Природните услови на Земјата се покажаа толку поволни што милијарда години подоцнаод формирањето на планетата на неа се појави животот.Појавата на животот е одредена не само од карактеристиките на Земјата како планета, туку и од нејзината оптимална оддалеченост од Сонцето ( околу 150 милиони км). За планетите поблиску до Сонцето, протокот на сончева топлина и светлина е преголем и ги загрева нивните површини над точката на вриење на водата. Планетите кои се подалечни од Земјата добиваат премалку сончева топлина и се премногу ладни. За планетите чија маса е значително помала од онаа на Земјата, гравитационата сила е толку мала што не дава можност да се одржи доволно моќна и густа атмосфера.

За време на постоењето на планетата, нејзината природа значително се промени. Тектонската активност периодично се интензивираше, големините и контурите на копното и океаните се менуваа, космичките тела паѓаа на површината на планетата, а ледените плочи постојано се појавуваа и исчезнуваа. Сепак, овие промени, иако влијаеле на развојот органски живот, значително не го прекршил.

Единственоста на Земјата е поврзана со присуството на географска обвивка што настана како резултат на интеракцијата на литосферата, хидросферата, атмосферата и живите организми.

Ниту едно друго небесно тело слично на Земјата сè уште не е откриено во забележливиот дел од вселената.

Земјата, како и другите планети во Сончевиот систем, има сферична форма.Античките Грци биле првите кои зборувале за сферичноста ( Питагора ). Аристотел , гледање затемнувања на Месечината, истакна дека сенката што ја фрла Земјата на Месечината секогаш има тркалезна форма, што го поттикнало научникот да размисли за сферичноста на Земјата. Со текот на времето, оваа идеја беше потврдена не само со набљудувања, туку и со точни пресметки.

На крај Њутн од 17 век ја предложи поларната компресија на Земјата поради нејзината аксијална ротација. Мерења на должините на меридијанските сегменти во близина на половите и екваторот, извршени во средината 18 векја докажа „појадноста“ на планетата на половите. Утврдено е дека Екваторијалниот радиус на Земјата е 21 km подолг од нејзиниот поларен радиус.Така, од геометриски телафигурата на Земјата најмногу наликува елипсоид на револуција , не топка.

Често се наведува како доказ за сферичноста на Земјата обиколување на светот, зголемување на растојанието на видливиот хоризонт со висината итн. Строго кажано, ова е само доказ за конвексноста на Земјата, а не за нејзината сферност.

Научен доказ за сферичноста се фотографиите на Земјата од вселената, геодетските мерења на површината на Земјата и затемнувањата на Месечината.

Како резултат на направените промени различни начини, беа утврдени главните параметри на Земјата:

просечен радиус - 6371 км;

екваторијален радиус - 6378 км;

поларен радиус - 6357 км;

обем на екваторот - 40.076 км;

површина - 510 милиони km 2;

Тежина - 5976 ∙ 10 21 кг.

Земјата- третата планета од Сонцето (по Меркур и Венера) и петта по големина меѓу другите планети на Сончевиот систем (Меркур е околу 3 пати помала од Земјата, а Јупитер е 11 пати поголема). Орбитата на Земјата има форма на елипса. Максималното растојание помеѓу Земјата и Сонцето е 152 милиони км,минимум - 147 милиони км.

blog.site, при копирање на материјал во целост или делумно, потребна е врска до оригиналниот извор.

Кои структурни карактеристики на нашата планета ја разликуваат од другите планети во Сончевиот систем?

Нашата Земја е прекрасна. Астронаутите велат дека тоа изгледа од вселената скапоцен камен. Но, главната карактеристика на Земјата, нејзината уникатност, е тоа што само таа, од сите планети во Сончевиот систем, има живот. Зошто е можен живот на Земјата?

Веќе знаете дека нашата планета е трета најблиску до Сонцето. Неговата орбита е во просек 150 милиони километри оддалечена од Сонцето. На Земјата отпаѓа многу мал дел од сончевата светлина и топлина. Но, оваа сума е доволна за поддршка на животот. Токму ова, ни повеќе ни помалку, растојание од Сонцето до Земјата овозможува нашата планета да не се прегрее и да не замрзне. Запомнете колку е топло на Меркур и Венера и колку е студено на Марс и на подалечните планети и ќе се уверите дека температурата на Земјата е најповолна за живот.

Во исто време, ротацијата на Земјата околу нејзината оска обезбедува промена на светлината и темнината на секои 24 часа. Ова овозможува површината на земјата да се загрее прилично рамномерно. Кога Земјата би ротирала побавно, тогаш веројатно би била неверојатно жешка во еден дел од неа, а страшно студено во друг.

Само Земјата има огромни резерви на вода. Но, ова е неверојатна супстанција. Тој е дел од сите живи организми, извршувајќи широк спектар на работи. На пример, како дел од крвта на луѓето и животните, растителниот сок, водата обезбедува движење на различни материи низ телото. Водата неопходна за живот се движи како резултат на постојан циклус. Секоја секунда, милиони кубни метри вода се претвораат во пареа. Издигнувајќи се во воздухот, тие се формираат, кои заедно со воздушните струи се движат стотици километри, носејќи со себе животворна влага.

Нашата планета има атмосфера што се разликува од другите планети. Воздушната обвивка на Земјата е многу важна за зачувување и одржување на животот. Содржи кислород, кој живите суштества го дишат и јаглерод диоксид, кој е неопходен за негување на растенијата. Освен тоа, атмосферата содржи и озон, еден вид кислород. Таа формира специјална озонска обвивка која го блокира зрачењето од вселената што е опасно за организмите. Покрај тоа, атмосферата, како ќебе, ја штити Земјата од силно ладење ноќе. Ја штити и Земјата од метеорити. Повеќето од нив, влегувајќи во него, изгоруваат.

Само Земјата има почва - горниот плоден слој на земјата. Почвата содржи супстанции неопходни за раст и развој на растенијата. Зелени растенијаапсорбираат минералиа водата од почвата, јаглерод диоксидот од воздухот и со учество на сончевата светлина ги формираат материите неопходни за живот.

Сите овие карактеристики на нашата планета овозможуваат широк спектар на организми, вклучувајќи ги и луѓето, да постојат на неа.

1. Кои карактеристики на неговата локација и во вселената овозможуваат на него да постојат различни живи организми?
2. Какво значење има атмосферата на нашата планета за живите суштества?
3. Што е озонската обвивка? Која е нејзината улога на планетата?
4. Каква улога игра водата за живите суштества на планетата?
5. Која е важноста на почвата за животот на Земјата?

Земјата е уникатна планета. Во моментов, од сите планети во Сончевиот систем, на него е откриен само живот. Постоењето на живи суштества е олеснето со голем број карактеристики на Земјата: одредено растојание од Сонцето, брзината на ротација околу сопствената оска (една револуција за 24 часа), присуството на воздушна обвивка (атмосфера) и голема резерви на вода, постоење на почва. Водата е дел од сите живи организми. Воздушната обвивка на Земјата обезбедува дишење на живите суштества и исхрана на растенијата, ја штити Земјата од ладење и од метеорити. Озонската обвивка на атмосферата го блокира зрачењето од вселената што е опасно за организмите. Почвата содржи супстанции неопходни за раст и развој на растенијата.

Би бил благодарен доколку ја споделите оваа статија на социјалните мрежи:

Пребарување на страницата.

Во голем број планети е сличен на неговите соседи Марс, Меркур и Венера; неговата структура однапред ја одреди можноста за појава на живот и хомо сапиенс. Горната обвивка на Земјата му обезбедува на човекот метали, гориво и почва за одгледување леб. Таа постојано им даваше на луѓето дрво, јаглен, нафта и ураниум за гориво. Единственоста на Земјата беше одредена од два фактори: големината на планетата и нејзината оддалеченост од Сонцето. Оддалеченоста од Сонцето ја одредува температурата на површината на Земјата, која е поволна за биосферата, за разлика од топлата површина на Венера и студената површина на Марс. Атмосферата игра голема улога во создавањето на климатски оптимум, како што ќе разговараме во 4-тото предавање. Земјата е единствената планета која задржува вулканска активност. Ова го ослободува јаглерод диоксидот потребен на зелените растенија за производство на органска материја и кислород. Активноста обезбедува снабдување со сите елементи на периодниот систем, обезбедува обезличување, поради што се изложени минералните наоѓалишта и формирање на убаварелјеф на планини, ридски предели и морски брегови. Алтернатива на ова е неплодна рамнина, сува или мочурлива (Казахстан, Западен Сибир). Ендогената активност на Земјата може да трае уште 1-1,5 милијарди години. Човекот е последното Божјо создание. Пред него биле создадени животни. Господ му создаде на човекот сè што е потребно за живот, обезбедувајќи сè уште од самиот почеток. Земјата е идеален дом за човек, во кој сè е подготвено активниживотот.

15. Структурата на молекулата на водата и нејзиното еколошка важност.

Во молекулата на водата, два атоми на водород се хемиски поврзани со еден атом на кислород. Таа хемиска формула H 2 O. Во молекула на вода, два атоми на водород се хемиски поврзани со еден атом на кислород. Неговата хемиска формула е H 2 O. Распоредот на атомските јадра е таков што тие формираат рамнокрак триаголник со агол од 104°27' на врвот. Околу нив ротираат 5 пара електрони. Еден од овие парови орбитира околу кислородното јадро. Тоа е прикажано на сликата со мал круг што ја опфаќа долната задебелена точка. Два пара поврзуваат кислородно јадро O со две водородни јадра H. Нивните орбити се прикажани со две големи елипси. Уште два пара електрони ротираат во две елиптични орбити во близина на јадрото на кислородот. Последните два пара создаваат слаби негативни полнежи на дното на фигурата на молекулата. Во нејзиниот горен дел, напротив, има слаби позитивни полнежи создадени од нецелосно компензирани позитивни полнежи на водородни јадра. Така, молекулата на водата има 4 темиња, од кои две имаат позитивен полнеж, а две со негативен полнеж. Долниот пар елипси и горниот пар елипси се наоѓаат во различни рамнини. Овие рамнини се меѓусебно нормални. Според тоа, оската повлечена низ половите на молекулата со позитивни полнежи е нормална на оската извлечена низ половите со негативни полнежи. Овие оски не се сечат. Тие се наоѓаат долж различни странимолекули. Оваа структура на молекулата на водата ги создава нејзините посебни својства.Водата е универзален слаб растворувач. Молекулите на водата, со своите полнежи, ги раздвојуваат кристалите на сол и молекулите на органската киселина во јони. Во супстанција што влегува во вода, меѓуатомските сили се ослабени за 80 пати. За физички тела, фатен во вода, овој ефект се однесува само на површини во контакт со вода. Во зависност од јачината на внатрешните врски во супстанцијата, таа се раствора во вода со една или друга брзина. Водата, додека ги разложува супстанциите на јони, самата не се распаѓа. Многу стабилно. Благодарение на ова, таа го „мие“ лицето на Земјата, секое животно и растение надвор. Таа ги „мие“ внатре, отстранувајќи ги токсините од телото. Тој е инертен растворувач и самиот не влијае на ткивото, туку само го носи она што е потребно и го носи непотребното. Водата ги раствора гасовите: носи кислород водната фауна. Просторната решетка од течни кристали на вода има празнини внатре. Празнините може да содржат јони на растворена неорганска материја или цели органски молекули.

16. Интермолекуларни врски во водата и нивното еколошка важност. Молекулите на водата не се делат на јони. Напротив, во статична маса на вода тие се поврзани во синџири и решетки структури. Течни кристали постојат во течна вода. Структура на молекула на вода, тетраедар со четири електрично наелектризирани темиња. Во Брауновото случајно бавно движење, молекулите на водата се среќаваат на спротивно наелектризираните темиња. Во исто време, тие слабо се поврзуваат едни со други, гаснејќи ги обвиненијата. Јадрата на водородот се приближуваат до релативно слободните електрони на кислородот и привремено се поврзуваат со нив. Овие врски се нарекуваат водородни врски. Тие се неколку пати послаби од ковалентните и не ги уништуваат молекулите. Водородните врски лесно се уништуваат со механички стрес при бурен турбулентен тек или со интензивно загревање на водата, особено кога таа врие. Тетраедарската фигура на молекулата на водата овозможува формирање на четири врски за една молекула, која, благодарение на ова, може да се поврзе со една, две, три или четири молекули во парови, синџири, рамни и просторни решетки. Водата структурирана во течни кристали има, како да се каже, резервна, „обвиткана“ способност да се раствори. Полека ја раствора потопената материја, но штом се протресе или загрее во топлокрвен организам, водородните врски делумно се уништуваат и водата го распарчува растворливото тело на јони. Просторната решетка од течни кристали на вода има празнини внатре. Празнините може да содржат јони на растворена неорганска материја или цели органски молекули. Всушност, можете да го потврдите постоењето на празнини со следниот едноставен експеримент. Можете да истурете шеќер (органска материја) или кујнска сол во чаша вода, полнејќи ја до гребенот. Кога цврстата материја се раствора, растворот повторно нема да стигне до рабовите на садот, како што беше пред да го наполните со шеќер (сол). Тврдото влегло во просторот помеѓу молекулите на водата. Во овој случај, густината на растворот ќе стане поголема од густината на слатката вода.Посебно е значајно за биосферата и значајно за нас, кои сакаме да ја видиме волјата на Создателот, што празнините на течните кристали се создаваат во форма слична на обликот на сложените биолошки активни молекули, на пример, молекули на ДНК кои го носат генетскиот код на организмот. Во телото, заштитна рамка од молекули на вода се појавува околу молекулите на ДНК, „случај“ во облик на молекулата. Ако заштитената долго извиткана ДНК молекула сепак е оштетена од какво било зрачење или механичко дејство, тогаш заштитниот течен кристал се нарушува на местото на оштетување, што служи како сигнал за биолошките системи одговорни за обновување на виталната молекула на ДНК.

17. Хемиски и физичко-хемиски својства на водата.Водата е универзален слаб растворувач. Молекулите на водата, со своите полнежи, ги раздвојуваат кристалите на сол и молекулите на органската киселина во јони. Во супстанција што влегува во вода, меѓуатомските сили се ослабени за 80 пати. За физичките тела кои паѓаат во вода, овој ефект се однесува само на површини во контакт со вода. Во зависност од јачината на внатрешните врски во супстанцијата, таа се раствора во вода со една или друга брзина. За набљудувач, оваа брзина може субјективно да изгледа значајна или безначајна. Ниту една супстанција освен водата нема толку универзално својство да раствори речиси секој материјал. Постојат посилни и затоа поопасни растворувачи. Водата, додека ги разложува супстанциите на јони, самата не се распаѓа. Главна хемиски својства на водата: 1). Затоа, стабилната врска е сигурна, неуништлива основа за живот. 2). Водата е универзален растворувач на гасови и цврсти честички, поради што испорачува хранливи материиво организмите и ги отстранува отпадните материи од нив. 3). Водата не ги раствора добро органските материи со висока молекуларна тежина. Затоа, не ги уништува живите ткива на организмите, туку им служи според барањето 2. 4). Растворливоста на супстанциите во вода зависи од температурата - се намалува како што водата се лади. Водата загреана во телото носи многу материи, се лади надвор од телото, ги преципитира супстанциите во водни тела, испарува и повторно е подготвена да прифати дел од загадувачите. Физички својства на водата:А) капиларност- на површината на водата се протега филм, поточно мрежа од H 2 O молекули поврзани една со друга со водородни врски. Овој филм помага да се зачува водата во резервоарот и го инхибира испарувањето. Само некои молекули во Брауновото движење имаат доволна брзина за да ја пробијат мрежата на површински напон. Мрежата за површинска напнатост во контејнер со вода се свиткува, држејќи ги молекулите на водата кои висат на неа, слично како што се наведнува растегнатото јаже под сопствената тежина. Оваа свиткана (или конвексна) површина на вода се нарекува менискус. Колку е помала површината на менискусот, толку е помала масата на вода што виси на него. Затоа, водата може да се издигне повисоко во тенките капилари отколку во пошироките. Се издига до височина од неколку метри, теоретски до 10 m Стеблата и листовите на растенијата имаат капилари низ кои растворите од коренот се издигнуваат до врвот на растението; капиларот обезбедува исхрана на растението и неговата стабилност; б ) промена на густината со температурата- Густината на која било супстанција се зголемува кога се лади. Телото се собира. Еколошкиот аспект на ширењето на водата при замрзнување и намалувањето на волуменот на мразот се манифестира при атмосферски влијанија на карпите. Нивното дробење се врши со замрзнување на вода во микропукнатини. Со атмосферски влијанија, елементите во трагови неопходни за растенијата и животните се извлекуваат од длабоките карпи, а областите на земјината кора обновени со тектонски движења се подготвуваат за формирање на почвата и примарна сукцесија, односно за формирање на екосистеми во обновените области. Друг еколошки аспект е висок специфична топлинагледаме замрзнување и испарување на водата во климатската аномалија во текот на просечните дневни температури во текот на годината, што е особено значајно во пролетта; в) многу висока специфична топлина на фузија(кристализација, замрзнување) - Супстанцијата H 2 O (мраз - вода - пареа) има висока специфична топлина на фузија и многу висока специфична топлина на испарување. Ова својство на водата и овозможува да ја регулира климата и микроклимата на површината на Земјата. Во влажните подрачја климата е поблага, без остри транзиции помеѓу денот и ноќта, помеѓу зимата и летото. Во сувите и затоа пустинските области оваа транзиција е многу поостра. Тие зборуваат за морски и континентални типови на клима. Благата клима е погодна не само за луѓето и животните. Неопходно е за растенијата, кои, прицврстени, не можат да се сокријат ниту од студ ниту од топлина, за разлика од животните и луѓето.