Студопедия — Ридианом. ридианом.
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Ридианом. ридианом.






Магнитные меридианы не образуют правильной сетки, но схо-

дятся в двух точках — магнитных полюсах Земли. Магнитный по-

люс — область на поверхности Земли, где сходятся магнитные

силовые линии. Магнитные полюсы не совпадают с географиче-

скими и медленно движутся со скоростью 7 — 8 км/год. В 1995 г.

магнитный полюс Северного полушария находился в точке с ко-

ординатами 77°30' с.ш. и 102°30' з.д. (в одном из проливов Канад-

ского арктического архипелага), в 2185 г. его положение совпадет с

географическим полюсом. Магнитный полюс Южного полушария

имеет координаты 65° ю.ш. и 139° в.д. и находите^ побережья Зем-

ли Виктории в Антарктиде, он медленно движется"4» сторону Авст-

ралии. Магнитные полюсы находятся не в диаметрально противо-

положных точках земного шара. Магнитная ось не проходит через

центр Земли, она смещена на 427 км от геометрического цент-

ра в сторону Марианской впадины. Ось магнитного поля накло-

нена под углом 11,5° по отношению к оси вращения Земли.

Магнитные меридианы не образуют правильной сетки, но схо-

дятся в двух точках — магнитных полюсах Земли. Магнитный по-

люс — область на поверхности Земли, где сходятся магнитные

силовые линии. Магнитные полюсы не совпадают с географиче-

скими и медленно движутся со скоростью 7 — 8 км/год. В 1995 г.

магнитный полюс Северного полушария находился в точке с ко-

ординатами 77°30' с.ш. и 102°30' з.д. (в одном из проливов Канад-

ского арктического архипелага), в 2185 г. его положение совпадет с

географическим полюсом. Магнитный полюс Южного полушария

имеет координаты 65° ю.ш. и 139° в.д. и находите^ побережья Зем-

ли Виктории в Антарктиде, он медленно движется"4» сторону Авст-

ралии. Магнитные полюсы находятся не в диаметрально противо-

положных точках земного шара. Магнитная ось не проходит через

центр Земли, она смещена на 427 км от геометрического цент-

ра в сторону Марианской впадины. Ось магнитного поля накло-

нена под углом 11,5° по отношению к оси вращения Земли.

Магнитное поле характеризуется тремя величинами: магнит-

ным склонением, магнитным наклонением и напряженностью.

Магнитное склонение — угол между географическим меридианом

и направлением магнитной стрелки. Склонение бывает восточ-

ным (+), если северный конец стрелки компаса отклоняется к

востоку от географического, и западным (-), когда стрелка от-

клоняется к западу. Линии одинакового склонения называются

изогонами, их значение изменяется от 0 до 180°. Нулевая изого-

на — агоническая линия — разделяет западное и восточное скло-

нения, стрелка компаса на ней северным концом показывает на

Северный географический полюс.

Магнитное наклонение — угол между горизонтальной плоско-

стью и направлением магнитной стрелки, подвешенной на гори-

зонтальной оси. Наклонение положительное, когда северный ко-

нец стрелки смотрит вниз, и отрицательное, если северный ко-

нец направлен вверх. Магнитное наклонение изменяется от 0 до

90°. На магнитном полюсе Северного полушария северный конец

стрелки компаса направлен перпендикулярно вниз, на магнитном

полюсе Южного полушария — перпендикулярно вверх. Линии рав-

ных наклонений называются изоклинами. Нулевая изоклина — маг-

нитный экватор — проходит вблизи географического экватора.

Сила магнитного поля характеризуется напряженностью. На-

пряженность магнитного поля небольшая, составляет на экваторе

20—28 А/м (0,25—0,35 эрстед), на полюсе - 48 — 56 А/м (0,6 —

0,7 эрстед).

В основе образования магнитного поля лежат внутренние и

внешние причины. Постоянное магнитное поле образуется благодаря электрическим токам, возникающим во внешнем ядре пла-

неты. Солнечные корпускулярные потоки образуют переменное маг-

нитное поле Земли. Наглядное представление о состоянии магнит-

ного поля Земли дают магнитные карты. Магнитные карты со-

ставляются на пятилетний срок — магнитную эпоху.

Нормальное магнитное поле было бы у Земли, будь она однород-

но намагниченным шаром. Места пересечения магнитной

оси однородного намагниченного шара с земной поверхностью

называются геомагнитными полюсами. Геомагнитные полюсы

расположены симметрично относительно центра Земли, так как

магнитная ось «нормального магнитного поля» проходит через центр

Земли. Отклонения реального магнитного поля от нормального

(теоретически рассчитанного) называются магнитными аномалия-

ми. Они могут быть мировыми (Восточно-Сибирский овал), регио-

нальными (Курская магнитная аномалия) и локальными, связанны-

ми с близким залеганием к поверхности магнитных пород.

Магнитосфера имеет каплевидную форму (рис. 2.5). На сторо-

не, обращенной к Солнцу, ее радиус равен 10 радиусам Земли,

на ночной стороне под влиянием «солнечного ветра» увеличива-

ется до 100 радиусов. Форма обусловлена воздействием солнечно-

го ветра, который, наталкиваясь на магнитосферу Земли, обтека-

ет ее. Заряженные частицы, достигая магнитосферы, начинают

двигаться по магнитным силовым линиям и образуют радиацион-

ные пояса. Внутренний радиационный пояс состоит из протонов,

имеет максимальную концентрацию на высоте 3500 км над эква-

тором. Внешний пояс образован электронами, простирается до

10 радиусов. У магнитных полюсов высота радиационных поясов

уменьшается, здесь возникают области, в которых заряженные

частицы вторгаются в атмосферу, ионизируя газы атмосферы и

вызывая полярные сияния. Географическое значение магнитосферы очень велико: она за-

щищает Землю от корпускулярного солнечного и космического

излучения. С магнитными аномалиями связан поиск полезных ис-

копаемых. Магнитные силовые линии помогают ориентироваться

в пространстве туристам, кораблям. Живые организмы обладают

магнитотропизмом, они способны ориентироваться в магнитном

поле Земли.

Область околоземного пространства, в пределах которой обнаруживается земное магнитное поле, называется магнитосферой. Магнетизм является всеобъемлющим, глобальным свойством природы. Создание законченной теории земного и солнечного магнетизма — пока ещё дело будущего. Но уже и теперь наука во многом разобралась и даёт достаточно убедительные объяснения некоторым аспектам такого сложного явления как магнетизм. В частности, многих учёных и простых граждан волнуют возможные последствия такого явления, как постепенное ослабление магнитного поля Земли.

Действительно, со времён Карла Гаусса, который впервые замерил напряжённость магнитного поля Земли, т.е. на протяжении вот уже более 170 лет, магнитное поле Земли неуклонно ослабевает. А ведь магнитное поле является своеобразным щитом, прикрывающим Землю и всё живое на ней от губительного радиационного воздействия так называемого солнечного ветра, т.е. излучаемых Солнцем электронов, протонов и других частиц. Магнитосфера Земли отклоняет поток этих и других частиц, летящих из космоса, к полюсам, лишая их начальной энергии. На полюсах Земли потоки этих космических частиц задерживаются в верхних слоях атмосферы,

29. Фигура и строение Земли

Земля, как и другие планеты, имеет оболочечное строение.

К внешним оболочкам относятся атмосфера и гидросфера. Твер-

дое тело Земли состоит из земной коры, мантии и ядра.

Земная кора — первая оболочка твердого тела Земли, имеет

мощность 30 — 40 км. По объему она составляет 1,2 % объема Зем-

ли, по массе — 0,4 %, средняя плотность равна 2,7 г/см3. От ман-

тии земная кора отделена сейсмическим разделом, названным гра-

ницей Мохо, от фамилии югославского ученого А. Мохоровичича

(1857—1936), открывшего этот «сейсмический раздел». Породы

земной коры богаты кремнием, алюминием, окислами железа.

Выделяют четыре типа земной коры, они соответствуют четы-

рем наиболее крупным формам поверхности Земли (рис. 2.4). Пер-

вый тип называется материковым, его мощность 30—40 км, под

молодыми горами она увеличивается до 80 км. Этот тип земной

коры соответствует в рельефе материковым выступам (включает-

ся подводная окраина материка). Наиболее распространено деле-

ние ее на три слоя: осадочный, гранитный и базальтовый. Осадоч-

ный слой состоит из известняков, глин, песков, мощность его до

15 — 20 км. Мощность гранитного слоя равна 10—15 км. Базальто-

вый слой сложен метаморфизованными основными и ультраос-

новными породами мощностью до 10—15 км. Названия слоев —

гранитный, базальтовый — условны, они даны по скоростям про хождения сейсмических волн. Современное название слоев несколь-

ко иное (В.Е.Хаин, М.Г.Ломизе): второй слой называется гра-

нитно-метаморфическим, так как собственно гранитов в нем по-

чти нет, сложен он гнейсами и кристаллическими сланцами. Тре-

тий слой — гранулитобазитовый, его образуют сильнометамор-

физованные горные породы.

Второй тип земной коры — переходный, или геосинклинальный, —

соответствует переходным зонам (геосинклиналям). Расположены

переходные зоны у восточных берегов материка Евразии, у вос-

точных и западных берегов Северной и Южной Америки. Класси-

ческое строение их трехчленное: котловина окраинного моря, ост-

ровные дуги и глубоководный желоб. Под котловинами морей и

глубоководными желобами нет гранитного слоя, земная кора со-

стоит из осадочного слоя повышенной мощности и базальтового.

Гранитный слой появляется только в островных дугах. Средняя

мощность геосинклинального типа земной коры 15 — 30 км.

Третий тип — океаническая земная кора, соответствует ложу

океана, мощность коры 5—10 км. Имеет двухслойное строение:

первый слой — осадочный, образован глинисто-кремнисто-кар-

бонатными породами; второй слой состоит из полнокристалличе-

ских магматических пород основного состава (габбро). Между оса-

дочным и базальтовым слоями выделяется промежуточный слой,

состоящий из базальтовых лав с прослоями осадочных пород. По-

этому иногда говорят о трехслойном строении океанической коры.

Четвертый тип — рифтогенная земная кора, она характерна

для срединно-океанических хребтов, ее мощность 1,5—2 км. В сре-

динно-океанических хребтах близко к поверхности подходят по-

роды мантии. Мощность осадочного слоя 1 — 2 км, базальтовый

слой в рифтовых долинах выклинивается.

Существуют понятия «земная кора» и «литосфера». Литосфе-

ра — каменная оболочка Земли, образованная земной корой и

частью верхней мантии. Мощность ее составляет 150 — 200 км,

ограничена астеносферой. Только верхняя часть литосферы на-

зывается земной корой.

Мантия по объему составляет 83 % объема Земли и 68 % ее

массы. Плотность вещества возрастает до 5,7 г/см3. На границе с ядром

температура увеличивается до 3800 °С, давление — до 1,4- 10й Па.

Выделяют верхнюю мантию до глубины 900 км и нижнюю — до

2900 км. В верхней мантии на глубине 150 — 200 км присутствует

астеносферный слой. Астеносфера (греч. asthenes — слабый) — слой

пониженной твердости и прочности в верхней мантии Земли. Ас-

теносфера — основной источник магмы, в ней располагаются

очаги питания вулканов и происходит перемещение литосферных

плит.

Ядро занимает 16% объема и 31% массы планеты. Температура в

нем достигает 5000 °С, давление — 37-1011 Па, плотность — 16 г/см3.

Ядро делится на внешнее, до глубины 5100 км, и внутреннее.

Внешнее ядро — расплавленное, состоит из железа или металли-

зованных силикатов, внутреннее — твердое, железоникелевое.

От плотности вещества зависит масса небесного тела, масса

определяет размеры Земли и силу тяжести. Наша планета имеет

достаточные размеры и силу тяжести, она удержала гидросферу и

атмосферу. В ядре Земли происходит металлизация вещества, обус-

ловливая образование электрических токов и магнитосферы.

Форма Земли

Первые представления о форме и размерах Земли появились в

Древней Греции. Пифагор (VI в. до н.э.) и его ученики провоз-

гласили Землю шаром, считая, что это самая идеальная фигура.

Шарообразную форму Земли Аристотель (IV в. до н.э.) доказы-

вал лунными затмениями, изменением звездного неба при дви-

жении по меридиану и расширением горизонта при подъеме.

Эратосфен (III в. до н.э.) впервые произвел измерение длины

меридиана. Он заметил, что в день летнего солнцестояния в Си-

ене (Асуан) Солнце освещает дно самых глубоких колодцев, сле-

довательно, стоит в зените. В Александрии Солнце в это время

отстоит от зенита на угол 7° 12', что составляет Vso часть окруж-

ности. Измерив расстояние между Сиеной и Александрией и ум-

ножив на пятьдесят, Эратосфен вычислил длину меридиана Зем-

ли, а следовательно, и радиус Земли. Полученные им размеры.

расходятся с результатами современных вычислений менее чем

на 25 км.

В конце XVII в. благодаря работам И. Ньютона возникло пред-

положение, что Земля ввиду осевого вращения должна быть сжа-

та у полюсов. Сжатие — это отношение разности наибольшего

радиуса и наименьшего к наибольшему радиусу: (а - Ь)/а. Земля в

первом приближении — эллипсоид вращения, у нее экваториаль-

ный радиус (а) больше полярного (Ъ) на 21,36 км. На вращаю-

щейся Земле действуют силы притяжения и центробежная, вели-

чина и направление силы тяжести зависят от сложения этих сил.

На полюсе центробежная сила равна нулю, поэтому сила тяжести

равна силе притяжения и величина ее самая большая. На экваторе

возрастает центробежная сила и уменьшается сила тяжести. Сила

тяжести на полюсе на 0,6 % больше, чем на экваторе. Равнодей-

ствующая силы притяжения и центробежной силы — сила тяжес-

ти — направлена к экватору. Под ее влиянием массы планеты пе-

ремещаются к экватору и Земля приобретает форму эллипсоида.

Подтверждением этого теоретического положения послужил та-

кой факт. В 1672 г. из Франции в Кайенну (Гвиана) для изучения

Марса в год Великого противостояния был направлен астроном

Ж. Рише. Он взял с собой часы, маятник которых отбивал секун-

ды, т.е. период качания маятника был равен одной секунде. В Кай-

енне часы стали отставать и длину маятника пришлось укоротить.

В Париже часы начали спешить. Замедление качания маятника при

перемещении его из умеренных широт в экваториальные И. Нью-

тон объяснил уменьшением силы тяжести из-за увеличения цен-

тробежной силы.

Для измерения длины дуги 1° меридиана Французская ака-

демия наук в XIX в. отправила две экспедиции: одну — к Север-

ному полярному кругу, другую — в экваториальные районы. Из-

мерения позволили рассчитать длину дуги Г меридиана у по-

люса и экватора: у полюса она оказалась равной 111,7 км, на

экваторе — 110,6 км.

Истинная фигура не полностью соответствует эллипсоиду вра-

щения. Эллипсоид вращения — фигура правильная, возникающая

при вращении тела, имеющего однородное строение чнедр. Уро-

венная поверхность отличается от поверхности эллипсоида на 50—

60 м. В 1873 г. немецкий ученый И. Листинг ввел понятие «геоид».

Геоид — фигура Земли, ограниченная уровенной поверхнос-

тью, совпадающей с поверхностью спокойной воды в океане, про-

долженной под материками так, чтобы отвесная линия в любой

точке была перпендикулярна этой поверхности.

Работы по вычислению размеров Земли, выполненные под ру-

ководством Ф.Н.Красовского (1940—1946), показали, что геоид

близок к трехосному эллипсоиду вращения. У Земли один эквато-

риальный радиус больше другого на 213 м. Дальше всего отстоят

от экватора участки вдоль меридиана — 15° в.д. — 165° з.д., мери-

диан малой оси — 105° в.д. — 75° з.д.

В последние годы при анализе космических снимков выяснили,

что северный полярный радиус больше южного на 30 —100 м, сле-

довательно, Земля имеет форму кардиоида. В России в 1990 г. при-

няты параметры Земли (ПЗ-90), они по основным параметрам

близки к размерам эллипсоида Красовского. Многочисленные

спутниковые данные уточнили фактические размеры и форму

Земли:

средний экваториальный радиус 6378,14 км;

средний полярный радиус 6356,78 км;

полярное сжатие УУ^з (21,36 км);

экваториальное сжатие 1/зоооо (213 м);

длина меридиана 40 008,5 км;

длина экватора 40075,7 км;

площадь поверхности Земли 510 млн км2.

К доказательствам шарообразности Земли относятся снимки

из космоса, лунные затмения и градусные измерения планеты.

Небольшие колебания длины дуги 1° в целом позволяют гово-

рить, что Земля имеет близкую к шару форму. Доказательства ша-

рообразности Земли, сформулированные в древности: постепен-

ное появление предметов из-за горизонта, расширение дальности

видимости при подъеме, изменение вида звездного неба при дви-

жении по меридиану, кругосветные путешествия — говорят толь-

ко о выпуклости Земли.

Географическое значение формы и размеров Земли заключает-

ся в том, что ее шарообразная форма обусловливает закономер-

ное изменение угла падения солнечных лучей от экватора к полю-

сам. Образуется главная географическая закономерность — геогра-

фическая зональность компонентов и комплексов географиче-







Дата добавления: 2015-10-15; просмотров: 494. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Способы тактических действий при проведении специальных операций Специальные операции проводятся с применением следующих основных тактических способов действий: охрана...

Искусство подбора персонала. Как оценить человека за час Искусство подбора персонала. Как оценить человека за час...

Этапы творческого процесса в изобразительной деятельности По мнению многих авторов, возникновение творческого начала в детской художественной практике носит такой же поэтапный характер, как и процесс творчества у мастеров искусства...

Определение трудоемкости работ и затрат машинного времени На основании ведомости объемов работ по объекту и норм времени ГЭСН составляется ведомость подсчёта трудоёмкости, затрат машинного времени, потребности в конструкциях, изделиях и материалах (табл...

Гидравлический расчёт трубопроводов Пример 3.4. Вентиляционная труба d=0,1м (100 мм) имеет длину l=100 м. Определить давление, которое должен развивать вентилятор, если расход воздуха, подаваемый по трубе, . Давление на выходе . Местных сопротивлений по пути не имеется. Температура...

Огоньки» в основной период В основной период смены могут проводиться три вида «огоньков»: «огонек-анализ», тематический «огонек» и «конфликтный» огонек...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия