3. Форма і розміри Землі.

Під час безпосереднього спостереження на певній місцевості поверхня Землі здається плоскою. Так і в стародавні часи вважали, що Земля це великий плоский круг, в середині якого розміщена їхня країна. Древні греки вважали, що Земля - це диск, який омивається океаном. В Стародавній Русі уявляли, що Земля лежить на спинах трьох китів, а древні індуси гадали, що Земля спирається на спини слонів, які стоять на величезній черепасі. Але у той же час були вчені, які вважали, що Земля має форму кулі, зокрема Піфагор у 6 ст. до н.е. Видатний грецький вчений Аристотель, що жив у 4 ст. до н.е. наводив ряд переконливих доказів про кулястість Землі. Уявлення про фігуру Землі мають свою історію, яка досить широко висвітлена в літературі.

Відповідно до сучасних поглядів Земля має форму геоїда (дослівно означає “землеподібний”, який стиснутий з полюсів і меншою мірою – по екватору), він являє собою геометрично неправильне тіло.

Внаслідок нерівномірного розподілу маси і неоднорідності речовинного складу Землі її форма відхиляється від правильної форми еліпсоїда. Вважають, що це зумовлено впливом гравітаційних полів Галактики на тіло Землі.

Під впливом сили тяжіння всі маси Землі зазнають прискорення сили тяжіння. Відцентрова сила максимальна на екваторі і нульова на полюсах. Сила тяжіння на екваторі мінімальна, а на полюсах максимальна. Внаслідок цього відбувається деформація рівневої поверхні, її опускання біля полюсів і підняття біля екватора, а перетікання мас, що відбувається разом з цим, посилюють цей ефект, збільшуючи силу тяжіння біля полюсів і  зменшуючи її біля екватора. Т.ч. спостерігається сплюснутість Землі біля полюсів, причому з Південного полюса вона більш сплюснута – на 100 м, ніж з Північного.

За даними сучасної науки, розміри Землі такі: екваторіальний радіус – 6 378 245 м, полярний радіус – 6 356 863 м, площа поверхні – 510 млн. км², об’єм – 1, 083х10 ¹² км³.

Маса Землі дорівнює 5,98 х 10²⁴ кг, щільність порід – 5520 кг/м³ і щільність більшості поверхневих порід – 2500 – 3000 кг/м³. У центрі Землі надзвичайно великий тиск –3,5 млн. Мпа.

Ядро Землі, як вважають вчені, складається із заліза, тому наша планета має магнітні властивості. Магнітне поле Землі неодноразово змінювало свій напрям і її магнітні полюси не збігаються з географічними. Магнітне поле Землі утворює магнітосферу – ділянку навколоземного простору, в якому напруженість її електромагнітного поля перевищує напруженість такого самого поля космічного простору. Спостерігаються закономірні зміни магнітного поля, а також відомі магнітні бурі, які починаються раптово і можуть тривати декілька днів.

4. Рухи Землі.

Земля виконує велику кількість рухів одночасно. В географії прийнято враховувати та аналізувати три з них: 1) добове обертання; 2) орбітальний рух та 3) рух системи Земля-Місяць.

Ще у 16 ст. польський вчений М.Копернік довів, що Земля обертається навколо Сонця та одночасно обертається навколо своєї осі. До Коперніка Землю вважали центральним і нерухомим тілом, навколо якого обертаються Сонце та зірки.

Добове обертання Землі відбувається навколо осі, яка внаслідок гіроскопічного ефекту прагне до збереження сталого положення в просторі.

Земля обертається проти годинникової стрілки, якщо дивитися з Північного полюса і здійснює повний оберт навколо своєї осі за 23 год. 56 хв. 4 с. Кутова швидкість усіх точок на її поверхні однакова і становить 15 град/год. Лінійна швидкість їх залежить від тієї відстані, яку точки повинні пройти за період їх добового обертання. З найбільшою швидкістю обертаються точки на лінії екватора. Майже не змінюють свого положення тільки дві точки – Північний та Південний полюси. Саме неоднаковою лінійною швидкістю точок на різних паралелях пояснюється прояв відхиляючої дії обертання Землі – так званої сили Коріоліса – праворуч у Північній півкулі і ліворуч у Південній відносно напрямку їх переміщення. Відхиляюча дія особиво позначається на напрямі повітряних мас і морських течій.

Обертання Землі зумовлює зміну дня і ночі. При цьому Сонце освітлює тільки ту частину земної кулі, яка обернена до нього, тому на ній день. На протилежний бік сонячні промені не потрапляють, тому там ніч. Протягом доби межа світла та тіні переміщується по поверхні Землі на Захід Тому через 12 год. картина міняється, там, де був день, настає ніч і навпаки. Земля обертається рівномірно, із заходу на схід. А на Землі людям здається, що Сонце рухається у протилежний бік – зі сходу на захід.

Відлік часу між послідовними проходженнями площини меридіана певної точки через центр Сонця називають сонячною добою.

Під впливом притягання Місяця і в меншій мірі Сонця в твердому тілі Землі відбуваються земні припливи. Завдяки обертанню Землі припливні хвилі підіймаються і опускаються з амплітудою в декілька десятків сантиметрів (максимально до 43 см), рухаються по її поверхні. Як наслідок кожна точка поверхні двічі на добу підіймається і опускається. Деякі дослідники вважають у цьому можливу причину утворення загальної тріщинуватості порід.

З добовим обертанням Землі пов’язані такі поняття, як зоряний, сонячний, поясний і місцевий час, лінія зміни дат тощо.

Орбітальний рух Землі або рух Землі навколо Сонця. Земля обертається навколо Сонця із швидкістю 29,8 км/с. Із такою швидкістю вона здійснює повний оберт за 365 діб 6 годин 9,6 с. Тобто за рік проходячи шлях протяжністю 937 млн. км, що називається орбітою. Відстань від Землі до Сонця в середньому 149,6 млн. км, але оскільки орбіта Землі має форму еліпса, то відстань між Землею і Сонцем періодично змінюється: ближче до Сонця Земля знаходиться 3 січня (в перигелії – найближча до Сонця точка орбіти) – на відстані 147 млн. км, а найдалі від Сонця – 5 липня (в афелії - найбільш віддалена точка на орбіті) – на відстані 152 млн. км. Під час свого руху Земля зберігає постійний кут нахилу осі до площини орбіти, який рівний 66,5⁰. Внаслідок цього Земля північна та південна півкулі освітлюються нерівномірно і отримують неоднакову кількість тепла, що і зумовлює зміну пір року.

Найбільший кут падіння сонячних променів у Північній півкулі - у червні, а найменший – грудні. У південній півкулі все навпаки. Через це земна поверхня нагрівається нерівномірно, оскільки її нагрівання залежить від кута падіння сонячних променів.

22 червня Сонце в зеніті над Північним тропіком, тому північна півкуля отримує більше тепла, тут – літо. 22 грудня Сонце в зеніті на д Південним тропіком, Північна півкуля отримує менше тепла, тоді тут зима.

В дні рівнодення (весняного – 21 березня і осіннього – 23 вересня) обидві півкулі освітлені однаково – тривалість дня ночі складає по 12 год., встановлюються перехідні сезони року.

Якщо Земля обернена до Сонця північною півкулею, то сонячні промені потрапляють на її поверхню під більшим кутом, ніж на поверхню південної півкулі у відповідних широтах. В результаті цього на північній півкулі літо, а на південній – зима.

Якщо б земна вісь не мала б нахилу, а була б перпендикулярною до площини орбіти, то кут нахилу сонячних променів протягом року на одній і тій же паралелі не змінювався і тоді б день був би рівний ночі, не було б зміни пір року. Нагрівання Землі сонячними променями поступово зменшувалось би від екватора до полюсів. Кожна б паралель отримувала однакову кількість тепла. В дійсності ж екватор Землі нахилений до її орбіти на 23⁰27хв., тому сонячні промені протягом року по-різному освітлюють північну та південну півкулі, що призводить до сезонних змін у природі.

У Північній та Південних півкулях зміна висоти полуденного Сонця має протилежну спрямованість: так з 22 червня по 22 грудня у Північній півкулі опівдні знижується, в Південній півкулі – підвищується. В інший час року, навпаки, в Північній півкулі підвищується, а в Південній – знижується. Тому в один і той же час встановлюються протилежні сезони: у нас – літо, а там – зима, у нас осінь, а там весна і навпаки.

22 грудня сонце опівдні займає найнижче положення року, і цей день найкоротший, він називається днем зимового сонцестояння. В цей день Земля Північною півкулею повернена від Сонця, Південною – до Сонця. Тому кут падіння сонячних променів на земну поверхню у північній півкулі найменший, з цим пов’язано мінімальне надходження сонячних променів – і тому тут зима, а в Південній півкулі – літо. У день літнього сонцестояння (22 червня) земна куля повернена до Сонця Північною півкулею, Південною – від Сонця. В цей час у нас Сонце займає найвище положення на небозводі і встановлюється літо, а в Південній півкулі – зима

Література:

1. Галант Т.Г., Гурвич Е.М. Практические занятия по землеведению. - М.: “Просвещение”, 1988. - С.20-30.

2. Иванова М.Ф. Общая геология. – М.: “Высшая школа”, 1974. - С.14-30.

3. Медина В.С. Основи загального землезнавства. – К.: “Вища школа,” 1974. - С.29-32, 44-47, 60-69.

4. Неклюкова Н.П. Общее землеведение. – М.: “Просвещение,” 1976. - С.7-34, 38-65.

5. Ратобыльский Н.С., Лярский П.А. Землеведение и краеведение. – Минск: изд-во “Университетское” 1987. - С.9-35, 37-53.