Планета Земля

МОУ средняя  общеобразовательная

Школа №60 
 
 

Реферат по астрономии 

 

 

                                                                  

 Выполнил: ученик 11 Г класса 
 
 

Брянск 2007г.

 

СОДЕРЖАНИЕ.

1.Введение…………………………………………………………3

2. Общая информация о планете Земля……...……......................4

3. Индивидуальные особенности планеты..................................5

4. Как возникла  Земля...............................................................9

5 Возраст Земли..........................................................................11

        а) Периоды полураспада……………………………………11

        б) Вспышка жизни…………………………………………..12

6.Античные представления  о Земле..............................................14

7.Античные и  современные исследования Земли:

        а) Измерения радиуса Земли..................................................16

        б) Вес Земли.............................................................................17

        в) Исследования центра Земли................................................18

       г) Вращение Земли..............................................................19

        д) Химический состав воздуха...............................................20

8.Тринадцать вращений Земли.......................................................21

9. Единственный спутник Земли – Луна.......................................24

10. Изучение Земли из космоса.......................................................27

11. Заключение.................................................................................29

12. Список литературы....................................................................30

13.Приложение.................................................................................33 
1.Введение

    Земля входит в систему планет и других небесных тел, вращающихся вокруг звезды, названной Солнцем. Солнечная система – лишь одна из многих подобных систем во Вселенной.

    Земля – одно из девяти небесных тел (планет), движущихся в космическом пространстве вокруг Солнца. Планеты составляют основу Солнечной системы.

    Идею  Солнечной системы выдвинул в 1543 году польский астроном Николай Коперник, опровергнув господствовавшее на протяжении многих веков представление, что  Земля – центр Вселенной.

    Планеты находятся на разных расстояниях  от Солнца и вращаются вокруг него по эллиптическим орбитам с разной скоростью, в одном направлении и почти в одной плоскости. Они расположены в следующем порядке от светила: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон.

    Разумеется, земной шар, как и все мироздание, далек от человека и безразличен к нему. Но Землю, этот бледно-сапфировый шар, окольцованный зарей, - эту Землю до Юрия Гагарина не видел никто. Человек совершил полет в космос. Всего один виток вокруг Земли сделал советский космонавт на корабле «Восток», но он навсегда остался в памяти людей первым землянином, побывавшим в космосе.

 

2. Общая  информация о планете Земля

Расхожее  мнение, что Земля имеет форму  шара, неверно, она представляет собой  сплюснутый сфероид, т.е. не правильная сфера, немного сжатая с полюсов.

Расстояние  от Южного до Северного полюса равно 12 713,505 км,, в то время как диаметр Земли на экваторе - 12 756,274 км., что на 42,769 км больше. Но если быть ещё точнее, то Земля имеет форму груши, т.к. ее северный полярный радиус на 45 км длиннее, чем южный. Экватор также имеет небольшую эллиптичность: его длинная ось (проходящая вблизи 37" западной долготы) на 159 м длиннее его короткой оси. Наибольшие отклонения от формы правильного эллипсоида у Земли наблюдаются в районе Папуа-Новая Гвинея, (выпуклость 73 м) и в районе Индийского океана к юга от Шри-Ланки (впадина 105 м).

 Масса  земли составляет 5974 10²¹ тонн.

Максимальная  длина окружности Земли по экватору - 40 075,02 км, по меридиану 40 007,86 км.

Площадь поверхности Земли равна 510 065 600 км²

Период обращения  вокруг оси, т.е. действительный звездный день, продолжается 23 часа 56 мин 4,0996 с.

Средняя плотность 5.515 г/см³ .

Объем Земли 1 083 207 000 000 км³ .

Гидросфера - 70.98% поверхности планеты Земля (362 033 000 км²) .

Средняя глубина  гидросферы 3554м.

Вес всей воды составляет примерно 1.32х10¹⁸ т, или 0.022% от общего веса Земли.

Объем океанов планеты  оценивается в 1 349,9 млн. км³, объем пресной воды 35 млн. км³.

 

3. Индивидуальные особенности планеты

    1.Знакомство  с индивидуальными особенностями  тел планетного типа мы начнем  с «двойной планеты», как нередко  называют систему Земля-Луна. Эти  два тела, несмотря на их совместное  происхождение, весьма различны  по своим характеристикам.

    Многочисленные  фотографии Земли получены с борта космических аппаратов; одна из них показана на рисунке 1, в Приложении. Другие снимки дают возможность увидеть три основные оболочки земного шара: атмосферу* и ее облака, гидросферу* и литосферу* с ее природными покровами. Соответствующие этим оболочкам три агрегатных состояния вещества - твердое, жидкое и газообразное – являются привычными для нас, жителей Земли.

    Атмосфера есть у большинства планет Солнечной  системы, твердая оболочка характерна для планет земной группы, спутников планет и астероидов*. В то же время гидросфера Земли – уникальное явление в Солнечной системе; ни у одной другой планеты гидросферы нет. Вода является весьма распространенным химическим соединением во Вселенной, но на других небесных тела мы встречаем воду лишь в твердом состоянии, известном и на Земле в виде снега, инея и льда. Дело в том, что в жидком виде вода может существовать только в том случае, когда ее температура не ниже 0°С и не выше 100°С. Для того, чтобы на планете был такой температурный режим, она должна находиться не слишком близко к Солнцу, Нои не слишком далеко от него. Наша планета оказалась расположенной в этой благоприятной зоне. Благодаря наличию жидкой воды на Земле стало возможным развитие жизни, что, в конце концов, привело к появлению разумного существа – человека.

    Моря  и океаны существенно влияют на тепловой режим планеты вследствие очень  большой теплоемкости воды. Кроме  того, вода, видимо, сыграла важную роль в формировании атмосферы Земли, поглотив значительное количество углекислого газа, который содержался в первичной атмосфере Земли миллиарды лет тому назад. Насыщению атмосферы Земли кислородом и поглощению углекислого газа способствовала также жизнедеятельность растений.

    2. Около 90% массы атмосферы Земли  приходится на ее приземной слой – тропосферу*, которая простирается до высоты 16 – 18 км в экваториальных широтах и 8-10 км – в полярных. Именно в этой части атмосферы происходят основные метеорологические явления: образование облаков и выпадение осадков, разряды атмосферного электричества (молнии) и перемещения воздушных масс, называемые ветрами.

    Периодические изменения температуры в средних  широтах связаны со сменой времен года, а непериодические, внутрисезонные изменения происходят в результате сложных метеорологических процессов, главным образом возникновения и перемещения циклонов и антициклонов.

    Воздух  представляет собой смесь газов, в которой у поверхности Земли  основную массу составляет азот (78%) и кислород (21%). Оставшийся 1% приходится почти целиком на долю аргона; углекислого газа уже значительно меньше (0,03%). Незначительное количество составляют инертные газы и водород, вода в виде пара, капелек или кристалликов, а также пылинки. Температура, плотность и давление в тропосфере с высотой уменьшаются.

    На  высоте 8 км давление примерно в 3 раза меньше, чем на уровне моря. На высоте 100 км давление и концентрация молекул уменьшаются примерно в миллион раз по сравнению с их значениями на уровне моря. Следующее уменьшение концентрации в миллион раз достигается на высоте около 500 км, где в единице объема молекул в 10¹² раз меньше, чем на уровне моря. Уменьшение давления с высотой происходит медленнее при боле высокой температуре и меньшей массе молекул. Таким образом, концентрация легких элементов должна медленнее падать с высотой, а их относительное содержание должно возрастать.

    3. На высотах 400 – 500 км атмосфера  состоит главным образом из  атомарного кислорода. Выше 700 км  основными составляющими становятся  водород и гелий, а самые  внешние области атмосферы, называемые  геокороной, которые простираются до расстояний в несколько земных радиусов, состоят из атомов и ионов водорода. Тепло поступает в атмосферу главным образом от нагретой Солнцем земной поверхности и передается вверх посредством конвективного движения воздуха. Существенную роль играет также выделение тепла при конденсации водяного пара в верхнем облачном слое. Водяной пар чаще всего конденсируется на высоте 1 – 2 км, где температура, как правило, на 10-15° ниже, чем в приземном слое воздуха. Падение температуры с высотой вблизи верхней границы тропосферы замедляется, а затем в слое толщиной около двух километров температура остается постоянной, порядка от -40°С до -60°С. Этот слой отделяет тропосферу от расположенной до высоты около 50 – 55 км стратосферы*, температура которой меняется примерно от -70 С до 10–12° С в ее верхнем слое.

    Существенную  роль играет расположенный в стратосфере слой озона (О3), который поглощает значительную часть ультрафиолетового излучения Солнца и тем защищает животный и растительный мир нашей планеты. На высоте около 80 км температура постепенно понижается до наиболее низкого уровня (около -100°С). Выше расположена термосфера, в которой происходит быстрый рост температуры с высотой за счет поглощения солнечного ультрафиолетового излучения. Рост температуры прекращается примерно на высоте 200 – 300 км, так как здесь поглощение солнечного излучения уже незначительно. На высотах 800 – 1000 км начинается самый внешний слой атмосферы, называемый экзосферой, где концентрация частиц очень мала – менее 10000000 частиц в 1 см.

    4.Атмосфера  надежно защищает жизнь на  нашей планете, поглощая (рассеивая)  значительную часть поступающих  от Солнца ультрафиолетового  и рентгеновского излучений, большие  дозы которых вредны для человека  и других живых организмов. Кроме того, благодаря так называемому парниковому эффекту атмосфера обеспечивает на Земле благоприятный температурный режим, снижает амплитуду изменений температуры от дня к ночи.

    Сущность  парникового эффекта заключается  в том, что атмосфера хорошо пропускает поступающий от Солнца видимый свет, нагревающий земную поверхность. В то же время тепловое (инфракрасное) излучение самой поверхности в значительной степени поглощается содержащимися в воздухе молекулами воды и углекислого газа. Поэтому температура приземного слоя воздуха на несколько градусов выше той, какая была бы в отсутствие парникового эффекта. Хорошо известно, например, что в пасмурную погоду в ночное время охлаждение почвы и воздуха происходит менее интенсивно, чем при ясном безоблачном небе, когда случаются заморозки.

    Ультрафиолетовое  излучение вызывает ионизацию кислорода  и азота, т. е. образование ионов  и электронов в верхней атмосфере. Эта часть атмосферы (выше 80 км), где  газы ионизированы, называется ионосферой. Наличие заряженных частиц является признаком того, что атмосфера в этих слоях представляет собой плазму. Являясь в целом нейтральной, плазма, тем не менее, ведет себя иначе, чем газ, состоящий из нейтральных частиц. Это происходит потому, что электроны более подвижны, чем массивные ионы, и быстрее реагируют на изменения электрического и магнитного полей. Поэтому ионосфера преломляет, отражает и поглощает радиоволны.

    5. Современное состояние литосферы  Земли и химический состав  ее вещества являются результатами  тех изменений, которые происходили на протяжении нескольких миллиардов лет. За счет энергии, выделяющейся при распаде радиоактивных элементов, происходили расплавление и дифференциация вещества нашей планеты. В результате легкие соединения, в основном силикат, оказались сверху – в коре, а более тяжелые железоникелевые сплавы образовали вокруг центра планеты ее ядро, внешняя часть которого находится в жидком состоянии. Температура в центральной части Земли составляет около 6000°С. Толщина твердой коры очень невелика: от 10 км под океанами до 80 км под горными хребтами на материках. Ядро имеет радиус вдвое меньший радиуса всей планеты, а между ядром и корой располагается мантия, состоящая из веществ более плотных, чем вещества в коре (см. рис. 2,3).