Понятійно-термінологічний апарат

Орбіта Землі

Площина орбіти Землі

Перигелій

Афелій

Ексцентриситет орбіти Землі

Зеніт

Тропік

Полярне коло

Весна

Осінь

Літо

Зима

Сезонні ритми

День весняного рівнодення

День осіннього рівнодення

День зимового сонцестояння

День літнього сонцестояння

Рік

Тропічний рік

Сонячний рік

Зоряний рік

Сидеричний рік

Драконічний рік

Календар

Юліанський календар

Григоріанський календар

Місячний календар

Зодіак

Зодіакальне сузір’я

Пояс освітленості

Рекомендована література Основна література

1. Багров М.В., Боков В.О., Черваньов І.Г. Землезнавство: Підручник / за ред. П.Г. Шищенка./ – К.: Либідь, 2000. – 464 с.

2. Олійник Я.Б., Федорищак Р.П., Шищенко П.Г. Загальне землезнавство. Навч. посіб. - К.: Знання-Прес, 2003. - 247 с.

3. Федорищак Р.П. Загальне землезнавство: навч. посібник. – К.: Вища школа, 1995. - 223 с.

Додаткова література

1. Ермолаев М.М. Введение в физическую географию. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1975. – 260 с.

2. Короновский Н.В., Ясманов Н.А. Геология. – М.: ACADEMІA, 2005. – 446 с.

3. Мильков Ф.Н. Общее землеведение: Учеб. для студентов географ. спец. вузов. – М.: Высш. шк., 1990. – 335 с.

4. Трухин В.И., Показеев К.В., Куницын В.Е. Общая и экологическая геофизика. - М.: Физматлит, 2005. – 570 с.

5. Энциклопедия для детей. - Т. 3. - География/ Глав. Ред М.Д. Аксенова. – М.: Аванта+, 1999. – 704 с.

Модуль 3. Космічний вплив на Землю та фізичні поля Землі

Тема 1. Космічний вплив на Землю та сонячно-земні зв’язки

Головними космічними тілами, що безпосередньо впливають на процеси і явища, які відбуваються на Землі є Сонце і Місяць, проте певну роль в цьому відіграють й інші космічні тіла: метеорити, астероїди, інколи комети, які здатні при зіткненні утворювати на Землі кратери (рис. 13), формувати певні кільцеві структури (рис. 14), спричинювати катастрофічні процеси, зокрема зміни клімату, знищення цілого ряду живих організмів тощо (приклад – падіння 65 млн років тому метеориту на території Мексики з відповідним утворенням кратеру Чиксулуб та похолодання клімату і вимирання на Землі динозаврів).

Рис. 13. Метеоритний кратер в пустелі Аризона (США)

Рис. 14. Космічний знімок однієї з кільцевих структур Землі

Деякий вплив на Землю мають планети Сонячної системи, які сприяють зміні положення вісі Землі, ексцентриситету орбіти Землі та іншим процесам. Неабияке значення має прохід Сонячною системою певної специфічної частини галактичного простору. На окрему увагу також заслуговують космічні промені (рентгенівські, гамма-промені, гамма-пульсари, синхротронні, реліктові), джерела яких можуть знаходитись далеко за межами нашої Галактики.

Проте найбільш важливий вплив на нашу планету має Сонце, хоч від його сумарної енергії до Землі потрапляє лише одна двомільярдна частина.

Головні риси впливу Сонця на Землю:

• Сонце - головне джерело теплової та світлової енергії на Землі, а також змін у магнітосфері нашої планети;

• сонячна енергія характеризується певною циклічністю своєї активності (11-річною, 80-річною і більш тривалою), від чого залежать зміни земних природних процесів та явищ. Прикладом можуть слугувати 11-річні цикли масового перельоту сарани, розмноження основних шкідників пшениці, активізації льодовиків, потепління клімату тощо, а також, за свідченням ряду дослідників, зокрема О.Л. Чижевського (1917 р.), Л. Гумильова (1990 р.), В.П. Кузьменка (1999 р.), суспільних подій та процесів (революцій, військових походів, автокатастроф тощо);

• в останні роки вченими виявлено здатність Сонця до пульсації у радіальному напряму з періодом 160 хвилин та амплітудою 10 км. Після тимчасових завмирань сонячні пульсації відновлюються;

• Сонце періодично розширюється і стискується і це супроводжується синхронними коливаннями його яскравості;

• сонячні промені здатні іонізовувати верхні шари атмосфери з відповідним утворенням в межах магнітосфери Землі полярних сяйв та забезпеченням стійкого радіозв’язку між віддаленими пунктами на Землі;

• гравітаційний вплив Сонця обумовлює зміни рівневої поверхні Землі (максимум до 16,4 см, мінімум – 8,2 см, амплітуда коливань – 24,6 см).

Головні складові сонячної радіації, - електромагнітне випромінювання та сонячний вітер (корпускулярний потік заряджених частинок).

Електромагнітна складова сонячної радіації (довжина хвиль у вакуумі 300-4000 нм*) поширюється зі швидкістю світла й потрапляє в межі земної атмосфери. До земної поверхні сонячна радіація доходить у вигляді прямої і розсіяної радіації, у ясний день при високому положенні Сонця на небосхилі розсіяна радіація складає близько 20% від сумарної радіації. Потік сонячної радіації на верхній межі атмосфери, - сонячна стала, становить близько 1,37 кВт/м^{2 або} або 1,97 кал/(см² хв). Кількість сонячної радіації, що досягає певної ділянки земної поверхні залежить, на певний час, від висоти стояння Сонця, що обумовлюється географічною широтою місцевості, порою року та часом доби. Електромагнітне випромінювання Сонця має наступні складові:

*нм – одиниця вимірювання довжини хвиль електромагнітного випромінювання

• гамма-промені – вид електромагнітного випромінювання з надзвичайно малою довжиною хвиль (менше 0,005 нм) і, відповідно, яскраво вираженими корпускулярними властивостями. До поверхні Землі такі хвилі не потрапляють, адже затримуються у верхніх шарах атмосфери;

• рентгенівське випромінювання (такий вид «жорсткого» для живих організмів випромінювання (довжина хвиль 0,005-10 нм) до поверхні Землі не потрапляє, але при спалахах на поверхні Сонця, викидах сонячних протуберанців зафіксовано значне збільшення рентгенівського випромінювання, що несе значну загрозу для Землі і людства у зв’язку з вірогідною дестабілізацією роботи енергетичних систем, порушенням радіозв’язку з літаками, заглушуванням радіосигналів);

• ультрафіолетове випромінювання – вид електромагнітного випромінювання, що займає діапазон між видимим і рентгенівським випромінюванням з довжиною хвиль у вакуумі від 10 нм до 400 нм. Залежно від довжини хвиль виділяють короткохвильове («жорстке») і довгохвильове («близьке», «м’яке») випромінювання. Перше (10-280 нм), разом з рентгенівським випроміненням, переважно затримується атмосферою Землі на висотах 300-350 км, друге (280-400 нм) починає поглинатися в атмосфері на висоті 30-35 км, де ультрафіолетові кванти сприяють дисоціації молекул кисню з наступним утворенням озону (О3), а відповідно формуванням «озонового екрану» з його дуже важливою роллю для Землі, - бар’єру згубних для живих організмів променів. Завдяки дії «м’якого» ультрафіолету людина отримує загар.

• видиме випромінювання - область спектру електромагнітних хвиль, що безпосередньо сприймається людським оком, характеризується довжинами хвиль від 380 (фіолетова частина спектру) до 780 (червона частина спектру) нм. При взаємодії з навколишнім середовищем видиме випромінювання може поглинатися, відбиватися, заломлюватися, зазнавати дифракції, інтерференції і поляризації. При поглинанні видиме випромінювання перетворюється на теплову енергію, енергію фотохімічних реакцій.

• інфрачервоне (теплове) випромінювання - вид електромагнітного випромінювання, що відповідає довжині хвиль, більшій приблизно від 780 нм. Поглинання і повторне випромінювання інфрачервоного світла деякими газами є причиною парникового ефекту, що значно підвищує температуру поверхні планет і зокрема Землі.

Сонячний вітер - потік плазми сонячної корони у космічний простір (швидкість руху протонів і електронів сонячного вітру становить близько 300-1500 км/с). Енергетична частка корпускулярного потоку, порівняно з електромагнітною становить лише 1-3% сонячної радіації. Проте ця частина сонячної радіації є також дуже важливою для цілого ряду процесів і явищ, які відбуваються на Землі, адже при надходженні до Землі сонячний вітер сприяє стисненню магнітосфери з боку Сонця і, відповідно, утворенню магнітного хвоста. Під час активізації сонячної радіації сонячний вітер здатен утворювати магнітні бурі, а відповідно, подекуди, порушувати забезпечення електроенергією певних регіонів світу (приклад – штат Квебек у Канаді, 1989 р.).

Головні риси впливу Місяця на Землю:

• прецесійні та нутаційні коливальні рухи вісі Землі;

• утворення припливів та відпливів;

• зміна тривалості земної доби (за останній мільярд років тривалість доби зросла на 6 годин) внаслідок припливного гальмування добового обертання Землі. Дія такого гальмування обумовлена обертанням Місяця навколо Землі (27 діб 7 годин 43 хвилини) у напрямку протилежному обертанню Землі навколо своєї осі;

• утворення сонячного затемнення;

• зменшення полярної сплющеності Землі та дії сили Коріоліса;

• зміна рівневої поверхні Землі (максимум до 35,6 см, мінімум – 17,8 см, амплітуда коливань – 53,4 см).

Понятійно-термінологічний апарат

Електромагнітне випромінювання

Сонячний вітер

Гамма-промені

Рентгенівське випромінювання

Ультрафіолетове випромінювання

Інфрачервоне випромінювання

«Жорстке» випромінювання

«Жорсткий» ультрафіолет

«М’який» ультрафіолет

Видима частина спектру

Сонячна активність

«Тригерний механізм»

Радіаційний пояс

Іоносфера

Припливи

Відпливи

Рекомендована література

Основна література

1. Багров М.В., Боков В.О., Черваньов І.Г. Землезнавство: Підручник / за ред. П.Г. Шищенка./ – К.: Либідь, 2000. – 464 с.

2. Олійник Я.Б., Федорищак Р.П., Шищенко П.Г. Загальне землезнавство. Навч. посіб. - К.: Знання-Прес, 2003. - 247 с.

3. Федорищак Р.П. Загальне землезнавство: навч. посібник. – К.: Вища школа, 1995. - 223 с.

Додаткова література

1. Ермолаев М.М. Введение в физическую географию. – Л.:Изд-во ЛГУ, 1975. – 260 с.

2. Короновский Н.В., Ясманов Н.А. Геология. – М.: ACADEMІA, 2005. – 446 с.

3. Трухин В.И., Показеев К.В., Куницын В.Е. Общая и экологическая геофизика. М.: Физматлит, 2005. – 570 с.

4. Уипл Ф.Л. Семья Солнца: Планеты и спутники Солнечной системы: Пер. с англ. Ю.И. Ефремова/Под ред.. и с предисл. д-ра физ.-мат. наук, проф.. М.Я. Марова. – М.: Мир, 1984. – 316 с.

5. Энциклопедия для детей. - Т. 3. - География/ Глав. Ред М.Д. Аксенова. – М.: Аванта+, 1999. – 704 с.

6. Энциклопедия для детей. - Т. 4. - Геология/ Глав. Ред М.Д. Аксенова. – М.: Аванта+, 2002. – 688 с.