Форма і рух Землі

План

1. Розвиток уявлень про форму Землі

2. Розміри земної кулі

3. Добове обертання Землі та його наслідки

4. Градусна сітка на карті та її елементи

5. Географічна широта і довгота

6. Місцевий, поясний час, лінія зміни дат

7. Річний рух Землі та його наслідки

8. Тропіки і полярні кола

Розвиток уявлень про форму Землі

Земля, як й інші планети Сонячної системи, має кулясту форму. її діаметр становить в середньому 12 750 км.

У багатьох давніх народів існували уявлення про те, що Земля плоска. Пізніше, у Стародавній Греції часів Гомера (IX—VIII ст. до н. е.), Землю уявляли злегка опуклим диском, який з усіх боків омивається водами океану. У часи Піфагора (VI ст. до н. е.) стали припускати, що Земля — куля. Перші докази кулястості Землі належать давньогрецькому вченому Арістотелю (IV ст. до н. е.). Першим, хто визначив розміри земної кулі, був давньогрецький учений Ератосфен (III—II ст. до н. е.). Він визначив довжину дуги 1° меридіана і розрахував довжину всього кола Землі, яка дорівнювала майже 40 000 км.

У період Середньовіччя аж до XV ст. вчення про кулястість Землі відкидалося. Наприкінці XVст. починається період Великих географічних відкриттів. X. Колумб був упевнений, що Земля має форму кулі. Він шукав західний шлях до Індії і відкрив новий материк Америку (1492). Фернан Маґеллан і його супутники здійснили першу кругосвітню подорож (1519—1522 рр.). Відтоді Землю стали зображати у вигляді об'ємної моделі — глобуса. Перший відомий нам глобус діаметром понад 0,5 м був виготовлений німцем М. Бехаймом (1492).

Із розвитком знань про природу Землі уявлення про її форму удосконалювалися. Виявилося, що екваторіальний радіус Землі на 21,4 км довший за полярний.

Більш точно геометричну форму Землі відображає геоїд ("землеподібний").

Розміри земної кулі

Екваторіальний радіус Землі дорівнює 6378 км, а полярний радіус — близько 6357 км. Довжина кола, проведеного через обидва полюси, дорівнює

40 009 км, а довжина екватора — 40076 км. Площа поверхні Землі — 510 млн км2, із яких 149 млн км2 (29 %) припадає на суходіл і 361 млн км2 (71 %) на поверхню Світового океану.

Куляста форма Землі обумовлює зменшення кута падіння сонячних променів па земну поверхню у напрямку від екватора до полюсів. Це приводить до перерозподілу тепла на поверхні Землі та закономірної зміни природних процесів і явищ у географічній оболонці у напрямку від екватора де полюсів.

Розміри і маса Землі визначають таку силу земного тяжіння, що утримує атмосферу певного складу і гідросферу, без яких неможливе життя.

Добове обертання Землі та його наслідки

Земля, як і всі планети Сонячної системи, бере участь одночасно в декількох видах руху. Головними рухами Землі є добове обертання навколо своєї уявної осі та річний рух по орбіті навколо Сонця. Земля обертається навколо своєї осі із заходу на схід.

Географічне значення осьового обертання полягає насамперед в тому, що воно впливає на форму Землі. Сплюснутість Землі біля полюсів є результатом її обертання навколо осі.

Важливим наслідком добового обертання Землі є відхилення тіл, що рухаються горизонтально (вітрів, морських течій тощо), від їхнього первісного напрямку: у Північній півкулі — вправо, у Південній — уліво. Відхилення тіл зумовлене дією сили інерції — силою Коріоліса.

Результатом обертання Землі є зміна дня й ночі, а отже й добова ритмічність явищ і процесів у географічній оболонці. Загальновідомий добовий хід температури, денний і нічний бризи тощо. Дуже яскраво виражений добовий ритм живої природи.

Куляста форма Землі та її осьове обертання дозволили отримати на земній поверхні дві умовні нерухомі точки — полюси (точки, де уявна вісь Землі перетинається із земною поверхнею).

Градусна сітка на карті та її елементи

Градусна сітка Землі утворюється системою, меридіанів і паралелей. Основою для її побудови є, передусім, географічні полюси, що слугують точками відліку.

Уявні лінії на земній поверхні, що з'єднують полюси за найкоротшою відстанню, називають меридіанами. Довжина 1° меридіана в середньому дорівнює 111,1 км. Через сплюснутість Землі вона є дещо більшою біля полюсів (111,7 км) і меншою біля екватора (110,6 км). Напрямок меридіана визначається опівдні за найкоротшою тінню від вертикальних предметів.

На однаковій відстані від обох полюсів проводять уявну лінію, що поділяє Землю на дві півкулі — Північну і Південну — екватор.

Паралелі — це уявні лінії на поверхні Землі, проведені паралельно екватору. Довжина дуги 1° на екваторі становить приблизно 111 км, а з наближенням до полюсів вона зменшується.

Відображення градусної сітки Землі на глобусах і географічних картах називають картографічною сіткою.

Градусна сітка дозволяє визначити місце розташування будь-якої точки на земній поверхні за допомогою географічних координат — широти і довготи.

Географічна широта і довгота

Географічна широта — кут між площиною екватора і прямовисною лінією до даної точки. Інакше визначають широту як відстань від еква

тора до будь-якої точки на земній поверхні, яка виражена у градусах. Змінюється вона від 0° (на екваторі) до 90° (на полюсах). При цьому у Північній півкулі широта буде північною, а у Південній півкулі — південною. Усі точки, розташовані на одній паралелі, мають однакову географічну широту. На глобусі паралелі підписують на нульовому і 180° меридіанах, на картах — на бічних рамках.

Географічна довгота т двогранний кут, який утворений площиною початкового меридіана і площиною меридіана, що проходить через дану точку. Інакше можна визначити довготу як кутову відстань точки від початкового меридіана. За початковий (нульовий) прийнято меридіан, що проходить через Ґрінвіцьку обсерваторію у передмісті Лондона. У напрямку на схід від початкового меридіана довгота східна, а на захід — західна. Вона змінюється від 0 до 180°. Усі точки, що розташовані на одному меридіані, мають однакову довготу. На глобусі і картах півкуль меридіани підписуються на екваторі, на інших картах — на верхній і нижній рамках.

Місцевий, поясний час, лінія зміни дат

Час на меридіані в конкретний момент називається місцевим.

Місцевий час пов'язаний із географічною довготою. Знаючи різницю місцевого часу двох пунктів на земній поверхні, можна знайти різницю географічних довгот, і навпаки. Оскільки за 24 години Земля робить повний оберт, то за одну годину кут повороту становитиме 15° (360°: 24 год). Звідси можна встановити, що на 1° наша планета повертається за 4 хвилини (60 хв : 15°). Цих даних достатньо, щоб можна було визначити місцевий час на будь-якій довготі.

Однак користуватись місцевим часом у повсякденному житті незручно. Тому був запроваджений

поясний час. Його використання було запропоноване ще в 1876 р. канадським інженером С. Флемінґом, а вперше почали користуватися поясним часом від 1883 р. в США. Уже у 1884 р. він був прийнятий Міжнародним астрономічним конгресом. Поверхня земної кулі умовно була поділена на 24 годинні пояси протяжністю кожний 15° (1 год) по довготі. У межах кожного поясу встановлювався час, що відповідав місцевому часу на середньому меридіані поясу.

Відлік часу було вирішено робити від Ґрінвіцького меридіана, місцевий час на якому називають всесвітнім. Годинний пояс, посередині якого проходить цей меридіан, отримав назву нульового. Інші пояси, до останнього 23-го, нумеруються у напрямку із заходу на схід від нього.

Початок нової доби відраховують від лінії зміни дат, яка просторами Тихого океану проходить по 180-му меридіану, а огинаючи заселені ділянки суходолу, відхиляється від нього в окремих місцях навіть на 10°. Перетинаючи лінію зміни дат у напрямку із заходу на схід, необхідно відняти один календарний день, а в зворотному напрямку — додати. Отже, на земній кулі в один і той самий момент часу завжди існує дві дати, які розділені лінією зміни дат.

Із 1990 р. Україна живе за поясним часом, що відрізняється від всесвітнього на дві години. Тобто нова доба починається в Україні на дві години раніше, ніж у годинному поясі, де розташований Лондон.

Середній меридіан II годинного поясу — 30° сх. д. проходить у кількох кілометрах західніше Міста Києва і розділяє територію України на дві майже рівні частини. Отже, на всій території України зручно користуватися поясним часом 11-го годинного поясу, який називають східноєвропейським або київським.

В останню неділю березня стрілки годинників переводять на одну годину вперед. Запроваджується так званий "літній" час. В останню неділю жовтня Україна знову переходить на поясний час. Запровадження "літнього часу дає можливість змістити початок робочого дня і повніше використати світлу частину доби.

Річний рух Землі та його наслідки

Земля рухається навколо Сонця, як і всі інші планети. Орбіта Землі має форму еліпса, який близький до кола. Відстань від Землі до Сонця змінюється протягом року від 147 млн км — у перигелії (найближчій до Сонця точці орбіти) до 152 млн км — в афелії (найвіддаленішій точці орбіти). Найближче до Сонця Земля перебуває в січні,