Географические следствия суточного вращения Земли

При вращении вокруг своей оси (воображаемая линия, пересекающая ее через полюса) Земля движется против часовой стрелки, с запада на восток. Угловая скорость вращения Земли постоянна и составляет 15 градусов, т.е. каждая точка на ее поверхности поворачивается на угол 15˚. Линейная скорость вращения не одинакова и зависит от широты: на экваторе максимальная (464 м/с), а при приближении к полюсам уменьшается до нуля. Если мысленно пересечь Землю рядом плоскостей, параллельных экватору, получим линии, называемые параллелями земной поверхности. Длина параллелей у экватора самая большая, а к полюсам уменьшается, поэтому и уменьшается скорость движения точек. Если мысленно откладывать от земной оси параллельные ей линии, то получим меридианы. У полюсов они сходятся, поэтому уменьшается и линейная скорость точек на меридианах при приближении к полюсам.

Оборот Земли вокруг оси занимает 23 часа 56 минут и 4 секунды. За это время Земля подставляет Солнцу то один свой бок, то другой и, таким образом, происходит суточная смена дня и ночи. Но начало суток на разных меридианах отличается. Поэтому для упорядочивания трудовой деятельности людей, живущих в разных широтах, введено поясное время. Всего существует 24 часовых пояса (ширина каждого 360˚:24=15˚), отстающих друг от друга на 1 час.

Вращаясь вокруг оси, Земля развивает центробежную силу, которая оказывает влияние на «фигуру» планеты и на распределение силы притяжения. Радиус Земли, измеренный по экватору и по полюсам, различен (полярный – 6357 км, экваториальный – 6378 км). Поэтому Земля выглядит слегка сплющенной у полюсов, т.е. имеет форму не шара, а эллипса.

Самые последние исследования ученых показывают, что сила притяжения в зоне экватора больше, чем у полюсов. Это происходит из-за перемещения вод Мирового океана, который вследствие глобального потепления все больше наполняется водой. Таяние ледников у полюсов приводит к обнажению суши и ее поднятию над уровнем моря. Это привело к неожиданному эффекту: сила тяжести Земли в районе экватора с каждым днем уменьшается, а притяжение увеличивается.

 

Звё́здные су́тки — период вращения какого-либо небесного тела вокруг собственной оси в инерциальной системе отсчёта, за которую обычно принимается система отсчёта, связанная с удалёнными звёздами. ДляЗемли это время, за которое Земля совершает один оборот вокруг своей оси по отношению к далёким звёздам.

На 2000-й год звёздные сутки на Земле равны 23^ч56^мин4,090530833^сек = 86164,090530833 с.

Звёздные сутки делятся на звёздные часы, минуты и секунды. Звёздные сутки на 3 мин 56 с. короче средних солнечных суток, звёздный час короче общепринятого на 9.86 с. Как единица времени употребляются в редких случаях при организации астрономических наблюдений.

Часовой угол точки весеннего равноденствия равен нулю в момент её верхней кульминации. Полный оборот точки весеннего равноденствия, как и любой другой точки небесной сферы (так называемые звёздные сутки, или «24 часа звёздного времени») происходит за 23 час 56 мин 04 сек. среднего солнечного времени. В году содержится звёздных суток ровно на одни больше, чем средних солнечных. Продолжительность звёздных суток слегка меняется вследствие нутации и движения полюсов (то есть покачивания Земли относительно её оси вращения), а также из-за неравномерности вращения Земли вокруг оси. Эти изменения составляют менее 0.001 с.

Со́лнечные су́тки — промежуток времени, за который небесное телосовершает 1 поворот вокруг своей оси относительно центра Солнца.

Более строго это промежуток времени между двумя одноимёнными (верхними или нижними) кульминациями (прохождениями через меридиан) центра Солнца в данной точке Земли (или иного небесного тела).

 

 

18.Магнитоссфера Земли.

 

Магнитосфе́ра — область пространства вокруг небесного тела, в которой поведение окружающей тело плазмы определяетсямагнитным полем этого тела.

Альтернативное определение: Магнитосфе́ра — область пространства вокруг планеты или другого намагниченного небесного тела, которая образуется, когда поток заряженных частиц, например солнечного ветра, отклоняется от своей первоначальной траектории под воздействием внутреннего магнитного поля этого тела.

 

Внешнее магнитное поле Земли - магнитосфера - распространяется в космическом пространстве более чем на 20 земных диаметров и надежно ограждает нашу планету от мощного потока космических частиц. Наиболее же ярким проявлением магнитосферы являются магнитные бури - быстрые хаотические колебания всех компонентов геомагнитного поля. Зачастую магнитные бури захватывают весь земной шар: они регистрируются всеми магнитными обсерваториями мира - от Антарктиды до Шпицбергена, причем вид магнитограмм, полученных в самых отдаленных точках Земли, удивительно схож. Поэтому не случайно такие магнитные бури называют глобальными.
Амплитуда колебаний магнитного поля во время бури в сотни, а то и в тысячи раз превышает уровень колебаний в «спокойные» дни, однако по отношению к главному (внутреннему) магнитному полю Земли они обычно увеличиваются не более чем на 1-3%. Внешнее магнитное поле - это поле токов, текущих в ионосфере - внешней оболочке атмосферы Земли, расположенной примерно на расстоянии от 100 до 600 км от ее поверхности. Эта оболочка насыщена частично ионизированным газом - плазмой, которая пронизывается геомагнитным полем. Вращение Земли неизбежно приводит к вращению ее газовых внешних оболочек, которые, помимо земного тяготения, испытывают давление солнечного ветра.
СТРОЕНИЕ МАГНИТОСФЕРЫ: (1) Солнечный ветер, (2) фронт ударной волны, (3) межпланетное магнитное поле, (4) хвостовая часть магнитосферы, (5) магнитопауза (граница магнитосферы), (6) ночная сторона магнитопаузы, (7) дневная сторона магнитопаузы, (8) точка пересечения силовых линий, (9) ионосфера, (10) захваченные силовыми линиями частицы, (11) сфера плазмы, (12) овал полярных сияний.

 

 

19.Фигура и строение Земли.

 

Фигура Земли - это идеализация, с помощью которой пытаются описать форму планеты. В зависимости от цели описания используют различные модели формы Земли.
Первое приближение
Наиболее грубой форме описания фигуры Земли при первом приближении - есть сфера. Для большинства проблем общего землеведения этого приближения представляется достаточным, чтобы использовать в описании или исследовании некоторых географических процессов. В таком случае отвергают Сплющенность планеты при полюсах как несущественное замечание. Земля имеет одну ось вращения и экваториальную плоскость - плоскость симметрии и плоскости симметрии меридианов, что характерно отличает ее от бесконечности множеств симметрии идеальной сферы. Горизонтальная структура географической оболочки характеризуется определенной поясностью и определенной симметрией относительно экватора.

Второе приближение
При большем приближении фигуру Земли приравнивают к эллипсоида вращения. Эта модель, характеризующаяся выраженной осью, экваториальной плоскостью симметрии и меридиональными плоскостями, используется в геодезии для вычисления координат, построение картографических сетей, расчетов и т.д. Разница полуосей такого эллипсоида составляет 21 км, большая ось - 6378,160 км, малая - 6356,777 км, эксцентриситет - 1 / 298, 25. Положение поверхности легко может быть теоретически рассчитано, но его невозможно определить экспериментально в натуре.

Третье приближение
Так как экваториальный сечение Земли также эллипс с разностью длин полуосей в 200 м и эксцентриситетом 1 / 30000, третьей моделью выступает трехосный эллипсоид. В географических исследованиях эта модель почти не используется, она лишь свидетельствует о сложной внутреннее строение планеты.

Четвертое приближение
Геоид - это эквипотенциальные поверхность, совпадающая со средним уровнем Мирового океана, является геометрическим местом точек пространства, имеющих одинаковый потенциал силы тяжести. Такая поверхность имеет неправильную сложную форму, т.е. не является плоскостью. Уровневая поверхность в каждой точке перпендикулярна к отвеса. Практическое значение и важность этой модели состоит в том, что только с помощью отвеса, уровня, нивелира и других геодезических приборов можно проследить положение уровневых поверхностей, т.е. в нашем случае, геоида.