Форма и размеры Земли

Её диаметр около 12 750 км.
Человек видит лишь небольшую

часть Земли, поэтому земная поверхность кажется ему плоским кругом.
Во времена Пифагора (VI век до н. э.) люди стали предполагать, что Земля – шар, как и другие планеты.

до н.э.).
К ним он относил наблюдения за лунными затмениями,

во время которых тень от Земли, отбрасываемая на поверхность Луны, всегда круглая; расширение, горизонта при подъёме в вверх.

(III–II вв. до н. э.).
Он измерил длину дуги 1°

меридиана, а затем на этой основе рассчитал длину всей окружности Земли по меридиану.
Она оказалась равной около 40 000 км, что близко к действительности.
Таким образом, учёные Древней Греции имели в общем правильные представления о фигуре и размерах Земли.
В период Средневековья, в Европе вплоть до XV-го века, многие научные представления античных народов о Земле были забыты.

развитие многих наук и культуры.
Наступил период великих географических открытий.
Христофор

Колумб в поисках западного пути в Индию открыл Новый Свет – Америку (1492).
Васко-да-Гама, обогнув Африку, проложил морской путь в Индию (1497).
Фернандо Магеллан и его спутники совершили первое кругосветное плавание (1519–1522 годы).

Землю стали изображать в виде объемной модели – глобуса. Самый

первый глобус диаметром более 0,5 м был изготовлен немцем Мартином Бехаймом (1492).

на основании работы Иссака Ньютона возникло предположение о том, что

ввиду осевого вращения земной шар должен быть сплюснут у полюсов.
Шар, равномерно сплюснутый у полюсов, называется сфероидом, или эллипсоидом вращения. У Земли экваториальный радиус на 21,4 км длиннее полярного




Последующие измерения силы тяжести показали, что фигура Земли сложнее.
Истинная геометрическая фигура Земли была названа геоидом («землеподобным»). Геоид определяется как фигура, поверхность которой всюду перпендикулярна направлению силы тяжести, т, е. отвесу. Поверхность геоида совпадает с уровенной Поверхностью Мирового океана. Поднятия и опускания геоида над сфероидом составляют +50...±100 м.

геодезических и картографических работ в России приняты следующие величины земного

эллипсоида Ф. Н. Красовского: экваториальный радиус а – 6378,2 км, полярный радиус b = 6356,8 км, длина меридиана равна 40008,5 км, длина экватора 40075,7 км, площадь поверхности Земли – 510 млн. км2.

Рис. 1. Форма и размеры Земли:
1 – поверхность шара, 2 – поверхность сфероида: а – экваториальный радиус, в – полярный радиус

Рис. 2. Соотношение сфероида, геоида и земной поверхности: 1 - поверхность сфероида, 2 – поверхность геоида, 3 – земная поверхность: а – земная кора, б – океан.

не совпадает с поверхностью геоида и отступает от него на

несколько километров.
Сила тяжести все время стремится выровнять действительную поверхность Земли, привести её в соответствие с уровенной поверхностью.

1. Мировой океан 2. Земной эллипсоид 3. Отвесные линии 4. Тело Земли 5. Геоид

при поднятии,
кругообразная форма видимого горизонта, изменение видимости звездного неба

при движении по меридиану,
освещение высоких частей предметов перед восходом и после захода солнца,
кругосветные плавания
доказывают лишь выпуклость, а не шарообразность Земли.

Земли приводит к уменьшению угла падения солнечных лучей на земную

поверхность от экватора к полюсам и как следствие этого явления – образование нескольких тепловых поясов.
Тепловые пояса, являются причиной закономерных изменений природных процессов и явлений на поверхности Земли по направлению от экватора к полюсам.

удерживает атмосферу определенного состава и гидросферу, без которых невозможна жизнь.

Важно и расстояние Земли от Солнца. При более близком положении Земли к Солнцу, чем теперь, она могла бы превратиться в раскаленную пустыню, при более отдаленном – приобрести постоянный ледяной панцирь.
Таким образом, жизнь на Земле, возникновение и существование на ней географической оболочки в значительной Мере зависит от формы и размеров нашей планеты, а также и расстояния от Солнца.

параллелей на географических картах и глобусах, которая служит для отсчёта

географических координат точек земной поверхности – широты и долготы.
Шарообразная Земля вращается вокруг оси, поэтому у неё есть две неподвижные точки – полюса, которые являются точками отсчёта.
Географические полюса – Северный и Южный – точки пересечения воображаемой оси вращения Земли с земной поверхностью. На полюсах нет сторон горизонта.
Экватор (лат. aequator – уравнитель) – линия пересечения земного шара плоскостью, проходящей через центр Земли перпендикулярно оси её вращения. Экватор делит земной шар на два полушария – северное и южное. Иго длина около 40 076 км.

плоскостями, параллельными плоскости экватора.
По другому – это линии на

поверхности Земли, проведенные параллельно экватору.
Длина параллелей от экватора к полюсам уменьшается.
Меридианы (лат. meridianus – полуденный) – линии сечения поверхности плоскостями, проходящими через ось вращения Земли и соответственно через оба её полюса.
Полная длина земного меридиана – около 40009 км. Длина 1° меридиана в среднем 111,1 км. Из-за сплюснутости Земли она больше (111,7 км) у полюсов и меньше у экватора (110,6 км).

с помощью географических координат – широты и долготы.
Географическая широта φ

– угол между плоскостью экватора и отвесной линией в данной точке, иначе – угловое расстояние точки от экватора. Изменяется от 0о (экватор) до 90° (полюса). Различают северную и южную широту.

и плоскостью меридиана, проходящего через данную точку, иначе – угловое

расстояние точки от начального меридиана.
За начальный (нулевой) меридиан по Международному соглашению принят меридиан, проходящий через Гринвичскую обсерваторию в пригороде Лондона.
К востоку от него – долгота восточная, к западу – западная. Долгота изменяется от 0 до 180°.

шара на плоскости без искажений невозможно, при любой картографической проекции.

Картографическая проекция – математический способ изображения земного шара (эллипсоида) на плоскости.
Чем мельче масштаб карты, тем существеннее искажения. На крупномасштабных картах искажения практически неощутимы.

форм объектов.
По характеру искажений картографические проекции под разделяются на равноугольные,

при которых сохраняются углы и формы объектов, но искажаются длины и площади;
равновеликие, при которых сохраняются площади, но сильно изменены углы и форма объектов;
произвольные, при которых есть искажения длин, площадей и углов, но они распределяются на карте определенным образом. Среди них особо выделяют равнопромежуточные проекции, при которых нет искажения длин либо по параллели, либо по меридиану.

при переходе от шара (эллипсоида) к плоскости. Среди них наиболее

распространенными являются
цилиндрические – проектирование шара ведётся как бы на поверхность цилиндра;
конические – вспомогательная поверхность – конус;
азимутальные – вспомогательной поверхностью служит плоскость.
Для карт мира обычно используют цилиндрические проекции, у которых наименьшие искажения в области экватора и в средних широтах. Для Росси и территории бывшего Советского Союза применяются конические проекции, обладающие наименьшими искажениями в умеренных широтах.

вращения Земли исключительно велико.
Прежде всего оно влияет на фигуру

Земли.
Сжатие Земли у полюсов – результат её осевого вращения. Раньше, когда Земля вращалась с большей скоростью, полярное сжатие было значительнее.

(ветров, морских течений и т.д.), от их первоначального направления: в

северном, полушарии - вправо, в южном – влево.
На экваторе, где меридианы параллельны друг другу, направление их в мировом пространстве при вращении не меняется, и отклонение равно 0. К полюсам отклонение нарастает и становится у полюсов наибольшим, так как там каждый меридиан за сутки изменяет направление своего движения на 360°.

и смена дня и ночи.
Сутки бывают звездные и солнечные.

Звездные сутки – промежуток времени между двумя последовательными кульминациями звезды (наиболее высоким положением её над горизонтом) через меридиан точки наблюде­ния.
За звездные сутки Земля совершает полный оборот вокруг своей оси. Они равны 23 ч 56 мин 4 с. Звездные сутки используются при астрономических наблюдениях.
Солнечные сутки – промежуток времени между двумя последовательными прохождениями центра Солнца через меридиан точки наблюдения.
Так как Земля вращается вокруг оси в том же направлении, в котором движется вокруг Солнца, солнечные сутки длиннее звездных и равны 24 часам. Поэтому за солнечные сутки Земля совершает оборот чуть более, чем на 360°.

принят поясной счёт времени. Всю поверхность земного шара разделили на

24 часовых пояса по 15° каждый.
За поясное время принято местное время среднего меридиана каждого пояса.

природы.
Суточный ритм связан со световыми и температурными условиями. Общеизвестен

суточный ход температуры, дневной и ночной бризы и т. д.
Очень ярко проявляется суточный ритм живой природы. Известно, что фотосинтез возможен лишь днём, что многие цветы раскрываются в разные часы.
Животные подразделяются как бы на два особых мира: большинство из них бодрствует днём, но многие (совы, летучие мыши, ночные бабочки) во мраке ночи. Жизнь человека тоже протекает в суточном цикле.

подобно другим планетам, движется вокруг Солнца. Этот путь Земли называется

орбитой (лат. orbita – колея, дорога).
Орбита Земли – эллипс, близкий к окружности, в одном из фокусов которого находится Солнце.
Расстояние от Земли до Солнца изменяется в течение года от 147 млн. км – в перигелии (в январе) до 152 млн. км – в афелии (в июле).
Длина орбиты более 30 млн, км.
Земля движется по орбите с запада на восток со средней скоростью около 30 км/с и проходит весь путь за год – 365 суток 6 часов 9 минут 9 секунд.

и перемещается в пространстве параллельно самой себе в течение года.

Это приводит к важнейшим географическим следствиям – смене времен года и неравенству дня и ночи.

Наклон земной оси к плоскости орбиты и сохранение её ориентировки в пространстве обусловливает различный угол падения солнечных лучей и соответственно различия в поступлении тепла на земную поверхность, а также неодинаковую продолжительность дня и ночи в течение года на всех широтах, кроме экватора.

этот день – день летнего солнцестояния – солнечные лучи в

полдень отвесно падают на 23,5° параллель северной широты – так называемый северный тропик.
Все параллели севернее экватора до 66,5° с. ш. большую часть суток освещены, на этих широтах день длиннее ночи.
Севернее 66,5° с. ш. в день летнего солнцестояния территория полностью освещена Солнцем – там полярный день.

день – это северный полярный круг.
В этот же день на

всех параллелях южнее экватора до 66,5° ю. ш. день короче ночи.
Южнее 66,5° ю. ш. территория на освещена совсем – там полярная ночь. Параллель 66,5° ю. ш. – южный полярный круг.
22 июня – начало астрономического лета в северном полушарии и астрономической зимы – в южном полушарии.

7, справа).
В этот день – день зимнего солнцестояния солнечные

лучи в полдень отвесно падают на 23,5° параллель южной широты – так называемый южный тропик.
На всех параллелях южнее экватора до 66,5° ю. ш. день длиннее ночи.
Начиная с южного полярного круга устанавливается полярный день.
В этот день на всех параллелях севернее экватора до 66,5° с. ш. день короче ночи.
За северным полярным кругом – полярная ночь.
22 декабря – начало астрономического лета в южном полушарии, астрономической зимы – в северном полушарии.

– в день осеннего равноденствия терминатор проходит через оба полюса

Земли и делит все параллели пополам.
Северное и южное полушария в эти дни освещены одинаково, день всюду на Земле равен ночи.
Солнечные лучи в полдень в зените над экватором, полушария получают одинаковое количество тепла.
На Земле 21 марта и 23 сентября – начало астрономической весны и осени в соответствующих полушариях.

в изменении температуры, влажности воздуха и других метеорологических элементов, в

режиме водоемов, в жизни растений, животных и т. д.
В результате наклона оси вращения Земли к плоскости орбиты и его годового движения на Земле образовалось пять поясов освещения, ограниченных тропиками и полярными кругами.
Они отличаются высотой полуденного стояния Солнца над горизонтом, продолжительностью дня и соответственно тепловыми условиями.

В его пределах Солнце два раза в году бывает в

зените, на тропиках – по одному разу в год, в дни солнцестояний (и этим они отличаются от всех остальных параллелей).
На экваторе день всегда равен ночи, на других широтах этого пояса продолжительность их мало отличается.
Жаркий пояс занимает около 40 % земной поверхности.

в них никогда не бывает в зените.
В течение суток

обязательно происходит смена дня и ночи, причем продолжительность их зависит от широты и времени года.
Близ полярных кругов (с 60° до 66,5°) летом наблюдаются светлые, так называемые белые ночи с сумеречным освещением за счет слияния вечерней и утренней зари, так как Солнце ненадолго и неглубоко уходит под горизонт.
Общая площадь умеренных поясов состав­ляет 52 % земной поверхности.

югу от юж­ных полярных кругов.
Они отличаются наличием полярных дней

и ночей, продолжительность которых увеличивается от одних суток – на полярных кругах до полугода – на полюсах.
Их общая площадь 8 % земной поверхности.


Пояса освещения – основа климатической зональности и природной зональности вообще.