Планета земля – размеры, форма, рельеф поверхности.
Земля третья из 9 планет Солнечной системы, обращающаяся вокруг Солнца по почти круговой орбите с средним радиусом 149,6 млн. км (~150•106 км). Общий радиус Солнечной системы (до орбиты Плутона) 5,9•109 км. Диаметр Солнца 1,39•106 км, его масса (1,99·1033г) составляет 99,86% массы Солнечной системы (масса самой крупной из планет – Юпитера – 0,1%). Все девять планет движутся по своим орбитам вокруг Солнца с запада на восток, практически в одной плоскости. Они (кроме Венеры и Урана), а также само Солнце вращаются вокруг своих осей в том же направлении. (Венера – с востока на запад, а ось вращения Урана расположена почти в плоскости его орбиты).
Скорость движения Земли по орбите 29,8 км/с. Полный оборот вокруг Солнца она совершает за 365,26 суток, вокруг оси - 23ч 56 мин. Кроме того, в составе Солнечной системы Земля перемещается со скоростью 240 км/с вокруг центра Галактики (Млечного пути), совершая один оборот за 200-250 млн. лет.
По современным представлениям, Земля и другие планеты Солнечной системы образовались 4,6 млрд. лет назад почти одновременно c Солнцем в результате сложного процесса объединения (аккреции) большого числа частиц разных размеров околосолнечного допланетного облака. B зоне Земли этот процесс длился около 108 лет=100 000 000лет.
Земля имеет почти шарообразную форму – будучи слегка сплюснутой у полюсов. Ее форма не соответствует ни одной правильной геометрической фигуре. Для практических нужд – проведения различных измерений и вычислений на Земле – используется представление о Земле как об эллипсоиде вращения. При этом малая ось и экватор этого «расчетного эллипсоида» должны совпадать с осью вращения и экватором Земли, а объем равняться объему Земли. В России для земного эллипсоида (или сфероида) с 1946 г приняты следующие параметры:
Средний радиус 6371,032 км
Экваториальный радиус 6 378, 160 км
Полярный радиус 6 356, 777 км
Площадь поверхности 510,2 млн. км2
Длина окружности по меридиану 40 008 км
Длина окружности по экватору 40 075 км
Объём Земли 1,083 · 1027 см3
Масса Земли - 5,976 · 1027 г,
Средняя плотность вещества Земли - 5,52 г/см3.
Следующая модель формы Земли, также не учитывающей реальный рельеф ее поверхности, получила название геоид. Геоид – это фигура Земли, ограниченная невозмущенной поверхностью океана, продолженной и под континентами. Математического аппарата для ее характеристики не существует, поэтому положение поверхности геоида находят для каждого конкретного места непосредственными измерениями. Несовпадение геоида и эллипсоида обычно в пределах ±100 м (max. -140 - в Тихом океане, +125 - в Атлантическом)
Основные неровности поверхности Земли – ее рельеф может быть охарактеризован гипсографической кривой (от греч. hýpsos – высота и gráphō – пишу) – обобщенном профиле поверхности Земли, с амплитудой высот от +8848м (г.Джомолунгма в Гималаях) до -11022м (Марианская впадина в Тихом океане).
Рис.1 Гипсографическая кривая (А) и
схема рельефа дна океанов (Б)
По горизонтальной оси показано, какую площадь занимают участки с определенными значениями высоты суши или глубины океана. Согласно этой кривой средняя высота суши составляет +870 м, средняя высота поверхности планеты - +245 м, а средняя высота твердой поверхности Земли, т.е. поверхности земной коры - -2430 м.
На суше, составляющей около 29% поверхности планеты (149 млн км2) четко выделяются две планетарные формы рельефа суши: равнины (низменные и возвышенные, в том числе плоскогорья и нагорья) и горы.
Реальный рельеф дна океанов, занимающих почти две трети поверхности планеты (71% - 361 млн. км2) на ней выражен плохо, поэтому дополнительно, не соблюдая горизонтальный масштаб на эту кривую можно нанести основные планетарные формы рельефа дна океана: шельф, материковый склон, островные дуги, глубоководные желоба (впадинчы), океанические котловины, срединно-океанические хребты и рифтовые долины.
Шельф – мелководная (обычно до 200м) с выровненным рельефом часть дна океана от береговой линии до глубин, на которых происходит резкое увеличение крутизны дна. Ширина шельфа от нескольких километров до 1500 км.
Материковый (континентальный) склон – часть дна океанов между шельфом и океаническими котловинами - наклонная поверхность рельефа в интервале глубин от 200-500 до 4000-6000м, крутизной 5-150.
Глубоководные желоба – глубокие (5-11 км) относительно узкие (10-20 км) асимметричные прогибы дна океанов большой протяженности (тысячи км). Располагаются параллельно островным дугам с океанической их стороны.
Островные дуги – цепи вулканических островов и подводных возвышенностей, по окраинам океанов и отделяющие океаны от окраинных морей и континентов. Со стороны океанов всегда сопровождаются глубоководными желобами, расположенным на расстоянии в среднем 150 км. Разница высот между вершинами вулканов и впадинами желобов достигает 12-15 км.
Глубоководные котловины – плоские и холмистые поверхности дна Мирового океана на глубинах от 4-5 до 6-7 км (между подножиями материковых склонов и срединно-океаническими хребтами).
Срединно-океанические хребты – система связанных между собой подводных горных хребтов на дне всех океанов. Общая протяженность свыше 60 тыс. км, ширина хребтов до 1-3 тыс. км, высота над дном океана достигает 3-4 км. Иногда вершины поднимаются над уровнем воды в виде вулканических островов (Исландия). Хребты расположены в центральной части Атлантического и Индийского океанов и в краевой части Тихого и Северного Ледовитого океанов. B осевой части этих хребтов располагаются рифтовые долины.
Рифтовые долины– узкие ровообразные впадины (ущелья), ограниченные разломами, расположены, в частности, вдоль осевой линии срединно-океанических хребтов. Эти депрессии в рельефе протяженностью в сотни и тысячи километров, шириной в десятки (иногда первые сотни) километров возникают в результате движения (раздвигания) по разломам и опускания линейно вытянутого участка земной коры. Для них характерна повышенная сейсмическая и вулканическая активность. Аналогичные рифтовые долины установлены и на континентах, в такой впадине расположено, например, озеро Байкал.