Zem je predmetom štúdia značného počtu geovied. Štúdium Zeme ako nebeského telesa patrí do odboru, stavbu a zloženie Zeme skúma geológia, stav atmosféry - meteorológia, súhrn prejavov života na planéte - biológia. Geografia poskytuje opis vlastností reliéfu povrchu planéty - oceány, moria, jazerá a rok, kontinenty a ostrovy, hory a údolia, ako aj sídla a spoločnosti. školstvo: mestá a obce, štáty, ekonomické regióny a pod.
Planetárne charakteristiky
Zem obieha okolo hviezdy Slnko po eliptickej dráhe (veľmi blízkej kruhovej) priemernou rýchlosťou 29 765 m/s pri priemernej vzdialenosti 149 600 000 km za periódu, čo je približne 365,24 dňa. Zem má satelit - ktorý obieha okolo Slnka v priemernej vzdialenosti 384 400 km. Sklon zemská os k rovine ekliptiky je 66 0 33 "22". Obdobie rotácie planéty okolo svojej osi je 23 hodín 56 minút 4,1 s. Rotácia okolo svojej osi spôsobuje zmenu dňa a noci a naklonenie osi a obeh okolo Slnka – zmena ročných období.
Tvar Zeme je geoidný. Priemerný polomer Zeme je 6371,032 km, rovníkový - 6378,16 km, polárny - 6356,777 km. Plocha povrchu glóbus 510 miliónov km², objem - 1,083 10 12 km², priemerná hustota - 5518 kg / m³. Hmotnosť Zeme je 5976,10 21 kg. Zem má magnetické pole a úzko súvisiace elektrické pole. Gravitačné pole Zeme určuje jej blízky guľovitý tvar a existenciu atmosféry.
Podľa moderných kozmogonických koncepcií bola Zem vytvorená približne pred 4,7 miliardami rokov z plynnej hmoty rozptýlenej v protosolárnej sústave. Následkom diferenciácie hmoty Zeme, vplyvom jej gravitačného poľa, v podmienkach zahrievania zemského vnútra, rôzneho chemického zloženia, stavu agregácie resp. fyzikálne vlastnosti obaly - geosféry: jadro (v strede), plášť, zemská kôra, hydrosféra, atmosféra, magnetosféra. V zložení Zeme dominuje železo (34,6 %), kyslík (29,5 %), kremík (15,2 %), horčík (12,7 %). zemská kôra, plášť a vnútorná časť jadra sú pevné (vonkajšia časť jadra sa považuje za kvapalinu). Od povrchu Zeme do stredu sa zvyšuje tlak, hustota a teplota. Tlak v strede planéty je 3,6 10 11 Pa, hustota je približne 12,5 10 ³ kg / m ³, teplota je v rozmedzí od 5 000 do 6 000 ° C. Hlavné typy zemskej kôry sú kontinentálne a oceánske, v prechodnej zóne z pevniny do oceánu sa vyvíja stredná kôra.
zemský tvar
Postava Zeme je idealizáciou, ktorou sa snažia opísať tvar planéty. V závislosti od účelu popisu sa používajú rôzne modely tvaru Zeme.
Prvý prístup
Najhrubšia forma opisu postavy Zeme pri prvom priblížení je guľa. Na väčšinu problémov všeobecná geografia zdá sa, že táto aproximácia postačuje na použitie pri opise alebo štúdiu určitých geografických procesov. V takom prípade je sploštenosť planéty na póloch odmietnutá ako bezvýznamná poznámka. Zem má jednu os rotácie a rovníkovú rovinu - rovinu symetrie a rovinu symetrie poludníkov, čo ju odlišuje od nekonečna množín symetrie ideálnej gule. Horizontálna štruktúra geografickej obálky sa vyznačuje určitou zonáciou a určitou symetriou vo vzťahu k rovníku.
Druhá aproximácia
Pri bližšom priblížení sa obrazec Zeme rovná rotačnému elipsoidu. Tento model, charakterizovaný výraznou osou, rovníkovou rovinou symetrie a poludníkovými rovinami, sa používa v geodézii na výpočty súradníc, budovanie kartografických sietí, výpočty atď. Rozdiel medzi poloosami takéhoto elipsoidu je 21 km, hlavná os je 6378,160 km, vedľajšia os je 6356,777 km, excentricita je 1/298,25 Poloha povrchu sa dá ľahko teoreticky vypočítať, ale nedá sa určiť experimentálne v prírode.
tretie priblíženie
Keďže rovníkový rez Zeme je tiež elipsa s rozdielom dĺžok poloosí 200 m a excentricitou 1/30000, tretím modelom je trojosový elipsoid. AT geografický výskum tento model sa takmer vôbec nepoužíva, len naznačuje zložitú vnútornú štruktúru planéty.
štvrtá aproximácia
Geoid je ekvipotenciálny povrch, ktorý sa zhoduje so strednou hladinou Svetového oceánu; je to miesto bodov vo vesmíre, ktoré majú rovnaký gravitačný potenciál. Takáto plocha má nepravidelný zložitý tvar, t.j. nie je lietadlo. Rovný povrch v každom bode je kolmý na olovnicu. Praktický význam a dôležitosť tohto modelu spočíva v tom, že len pomocou olovnice, nivelety, nivelety a iných geodetických prístrojov možno sledovať polohu nivelačných plôch, t.j. v našom prípade geoid.
Oceán a zem
Všeobecná vlastnosť štruktúry zemského povrchu je distribuovaný na kontinentoch a oceánoch. Väčšinu Zeme zaberá Svetový oceán (361,1 milióna km² 70,8 %), pevnina má rozlohu 149,1 milióna km² (29,2 %) a tvorí šesť kontinentov (Eurázia, Afrika, Severná Amerika, Južná Amerika a Austrália) a ostrovy. Nad hladinu svetového oceánu sa týči v priemere o 875 m (najvyššia výška je 8848 m - hora Chomolungma), hory zaberajú viac ako 1/3 povrchu pevniny. Púšte pokrývajú asi 20% povrchu zeme, lesy - asi 30%, ľadovce - viac ako 10%. Výšková amplitúda na planéte dosahuje 20 km. Priemerná hĺbka svetového oceánu je približne 3800 m (najväčšia hĺbka je 11020 m - Mariánska priekopa (žľab) v r. Tichý oceán). Objem vody na planéte je 1370 miliónov km³, priemerná slanosť je 35 ‰ (g / l).
Geologická stavba
Geologická stavba Zeme
Vnútorné jadro má pravdepodobne priemer 2600 km a pozostáva z čistého železa alebo niklu, vonkajšie jadro má hrúbku 2250 km z roztaveného železa alebo niklu, plášť má hrúbku asi 2900 km a pozostáva prevažne z pevných hornín oddelených od zemská kôra pri povrchu Mohoroviča. Kôra a horná vrstva plášťa tvoria 12 hlavných mobilných blokov, z ktorých niektoré nesú kontinenty. Plošiny sa neustále pomaly pohybujú, tento pohyb sa nazýva tektonický drift.
Vnútorná štruktúra a zloženie „pevnej“ Zeme. 3. pozostáva z troch hlavných geosfér: zemskej kôry, plášťa a jadra, ktoré je zase rozdelené do niekoľkých vrstiev. Látka týchto geosfér je odlišná fyzikálnymi vlastnosťami, stavom a mineralogickým zložením. V závislosti od veľkosti rýchlostí seizmických vĺn a povahy ich zmeny s hĺbkou je „pevná“ Zem rozdelená na osem seizmických vrstiev: A, B, C, D ", D", E, F a G. mimoriadne silná vrstva je navyše izolovaná v zemi litosféra a ďalšia, zmäkčená vrstva - astenosféra Shar A alebo zemská kôra, má premenlivú hrúbku (v kontinentálnej oblasti - 33 km, v oceáne - 6 km, v priemere - 18 km).
Pod horami sa kôra zahusťuje, v puklinových údoliach stredooceánskych chrbtov takmer mizne. Na spodnej hranici zemskej kôry, - povrchu Mohoroviča, - sa prudko zvyšujú rýchlosti seizmických vĺn, čo súvisí najmä so zmenou materiálového zloženia s hĺbkou, prechodom od granitov a bazaltov k ultrabázickým horninám. horný plášť. Vrstvy B, C, D ", D" sú zahrnuté v plášti. Vrstvy E, F a G tvoria jadro Zeme s polomerom 3486 km Na hranici s jadrom (Gutenbergov povrch) prudko klesá rýchlosť pozdĺžnych vĺn o 30 %, priečne vlny miznú, čo znamená, že vonkajší jadro (vrstva E, siaha do hĺbky 4980 km) kvapalné Pod prechodovou vrstvou F (4980-5120 km) sa nachádza pevné vnútorné jadro (vrstva G), v ktorom sa opäť šíria priečne vlny.
V pevnej zemskej kôre prevládajú tieto chemické prvky: kyslík (47,0 %), kremík (29,0 %), hliník (8,05 %), železo (4,65 %), vápnik (2,96 %), sodík (2,5 %), horčík (1,87 %) %), draslíka (2,5 %), titánu (0,45 %), ktorých súčet tvorí 98,98 %. Najvzácnejšie prvky: Rho (približne 2,10 -14%), Ra (2,10 -10%), Re (7,10 -8%), Au (4,3 10 -7%), Bi (9 10 -7%) atď.
V dôsledku magmatických, metamorfných, tektonických procesov a procesov sedimentácie je zemská kôra výrazne diferencovaná, prebiehajú v nej zložité procesy koncentrácie a disperzie. chemické prvky vedúce k formácii rôzne druhy plemená.
Predpokladá sa, že vrchný plášť je zložením blízky ultrabázickým horninám, v ktorých prevláda O (42,5 %), Mg (25,9 %), Si (19,0 %) a Fe (9,85 %). Z minerálov tu kraľuje olivín, menej pyroxény. Spodný plášť sa považuje za analóg kamenných meteoritov (chondritov). Zemské jadro má podobné zloženie ako železné meteority a obsahuje približne 80 % Fe, 9 % Ni, 0,6 % Co. Na základe modelu meteoritu bolo vypočítané priemerné zloženie Zeme, v ktorom dominuje Fe (35 %), A (30 %), Si (15 %) a Mg (13 %).
Teplota je jednou z najdôležitejších charakteristík zemského vnútra, ktorá umožňuje vysvetliť stav hmoty v rôznych vrstvách a vytvoriť si všeobecný obraz o globálnych procesoch. Podľa meraní vo vrtoch teplota v prvých kilometroch stúpa s hĺbkou so spádom 20 °C/km. V hĺbke 100 km, kde sa nachádzajú primárne zdroje sopiek, je priemerná teplota o niečo nižšia ako teplota topenia hornín a rovná sa 1100 ° C. Zároveň pod oceánmi v hĺbke 100- 200 km je teplota vyššia ako na kontinentoch o 100-200 °C. Hustota skoku hmoty vo vrstve C na glybín vo vzdialenosti 420 km zodpovedá tlaku 1,4 10 10 Pa a identifikuje sa s fázovým prechodom na olivín, ktorý nastáva pri teplote okolo 1600 °C. Na hranici s jadrom pri tlaku 1,4 10 11 Pa a teplote okolo 4000 °C sú kremičitany v pevnom skupenstve, kým železo v kvapalnom. V prechodovej vrstve F, kde železo tuhne, môže byť teplota 5 000 ° C, v strede zeme - 5 000 - 6 000 ° C, t.j. primeraná teplote Slnka.
Zemská atmosféra
Atmosféru Zeme, ktorej celková hmotnosť je 5,15 10 15 ton, tvorí vzduch - zmes najmä dusíka (78,08 %) a kyslíka (20,95 %), 0,93 % argónu, 0,03 % oxid uhličitý, zvyšok tvorí vodná para, ako aj inertné a iné plyny. Maximálna teplota zemského povrchu je 57-58 °C (v tropických púšťach Afriky a Severná Amerika), minimum je okolo -90 °C (v centrálnych oblastiach Antarktídy).
Atmosféra Zeme chráni všetok život pred škodlivými účinkami kozmického žiarenia.
Chemické zloženie zemskej atmosféry: 78,1% - dusík, 20 - kyslík, 0,9 - argón, zvyšok - oxid uhličitý, vodná para, vodík, hélium, neón.
Zemská atmosféra zahŕňa :
- troposféra (do 15 km)
- stratosféra (15-100 km)
- ionosféra (100 - 500 km).
Počasie a klíma
Spodná vrstva atmosféry sa nazýva troposféra. Existujú javy, ktoré určujú počasie. V dôsledku nerovnomerného zahrievania zemského povrchu slnečným žiarením neustále prebieha v troposfére cirkulácia veľkých hmôt vzduchu. Hlavné vzdušné prúdy v zemskej atmosfére sú pasáty v pásme do 30° pozdĺž rovníka a západné vetry miernom pásme v pásme od 30° do 60°. Ďalším faktorom prenosu tepla je systém morských prúdov.
Voda má neustálu cirkuláciu na povrchu zeme. Vyparovaním z povrchu vody a zeme za priaznivých podmienok stúpa vodná para v atmosfére, čo vedie k tvorbe oblakov. Voda sa vracia na zemský povrch vo forme zrážok a cez ročný systém steká do morí a oceánov.
Množstvo slnečnej energie, ktorú zemský povrch prijíma, klesá s rastúcou zemepisnou šírkou. Čím ďalej od rovníka, tým menší je uhol dopadu slnečných lúčov na povrch a tým väčšia je vzdialenosť, ktorú musí lúč prejsť v atmosfére. V dôsledku toho priemerná ročná teplota na hladine mora klesá asi o 0,4 °C na stupeň zemepisnej šírky. Povrch Zeme je rozdelený na zemepisné pásma s približne rovnakým podnebím: tropické, subtropické, mierne a polárne. Klasifikácia podnebia závisí od teploty a zrážok. Najväčšie uznanie získala Köppenova klasifikácia podnebia, podľa ktorej sa rozlišuje päť širokých skupín - vlhké trópy, púšť, vlhké stredné zemepisné šírky, kontinentálne podnebie, studené polárne podnebie. Každá z týchto skupín je rozdelená na špecifické pidrupy.
Vplyv človeka na zemskú atmosféru
Atmosféra Zeme je výrazne ovplyvnená ľudskou činnosťou. Asi 300 miliónov áut ročne vypustí do atmosféry 400 miliónov ton oxidov uhlíka, viac ako 100 miliónov ton sacharidov a státisíce ton olova. Silní producenti emisií do ovzdušia: tepelné elektrárne, hutnícky, chemický, petrochemický, celulózový a iný priemysel, motorové vozidlá.
Systematické vdychovanie znečisteného vzduchu výrazne zhoršuje zdravie ľudí. Plynné a prachové nečistoty môžu nepríjemne zapáchať ovzdušie, dráždiť sliznice očí, horné dýchacie cesty a tým znižovať ich ochranné funkcie, spôsobovať chronickú bronchitídu a pľúcne ochorenia. Početné štúdie ukázali, že na pozadí patologických abnormalít v tele (ochorenia pľúc, srdca, pečene, obličiek a iných orgánov) sú škodlivé účinky znečistenie ovzdušia sa javí silnejší. dôležité environmentálny problém boli kyslé dažde. Ročne sa pri spaľovaní paliva dostane do atmosféry až 15 miliónov ton oxidu siričitého, ktorý v spojení s vodou vytvára slabý roztok kyseliny sírovej, ktorá spolu s dažďom padá na zem. kyslý dážď negatívne ovplyvňujú ľudí, úrodu, budovy atď.
Znečistenie vonkajšieho ovzdušia môže tiež nepriamo ovplyvniť ľudské zdravie a hygienu.
Hromadenie oxidu uhličitého v atmosfére môže spôsobiť otepľovanie klímy v dôsledku skleníkového efektu. Jeho podstata spočíva v tom, že vrstva oxidu uhličitého, ktorá voľne prechádza slnečné žiarenie k Zemi, oneskorí návrat tepelného žiarenia do hornej atmosféry. V tejto súvislosti sa zvýši teplota v nižších vrstvách atmosféry, čo následne povedie k topeniu ľadovcov, snehu, zvýšeniu hladiny oceánov a morí a zaplaveniu významnej časti pevnina.
Príbeh
Zem vznikla približne pred 4540 miliónmi rokov s diskovitým protoplanetárnym mrakom spolu s ďalšími planétami slnečná sústava. Vznik Zeme v dôsledku akrécie trval 10-20 miliónov rokov. Najprv bola Zem úplne roztavená, no postupne sa ochladzovala a na jej povrchu sa vytvorila tenká tvrdá škrupina – zemská kôra.
Krátko po vzniku Zeme, približne pred 4530 miliónmi rokov, vznikol Mesiac. Moderná teória o vytvorení jediného prirodzeného satelitu Zeme tvrdí, že sa tak stalo v dôsledku zrážky s masívnym nebeským telesom, ktoré sa nazývalo Theia.
Primárna atmosféra Zeme vznikla v dôsledku odplyňovania hornín a vulkanickej činnosti. Kondenzovaná voda z atmosféry tvoriaca svetový oceán. Napriek tomu, že Slnko bolo vtedy o 70 % slabšie ako teraz, geologické dôkazy ukazujú, že oceán nezamrzol, pravdepodobne v dôsledku skleníkového efektu. Približne pred 3,5 miliardami rokov sa vytvorilo magnetické pole Zeme, ktoré chránilo jej atmosféru pred slnečným vetrom.
Vznik Zeme a počiatočné štádium jej vývoja (dlhé približne 1,2 miliardy rokov) patria do pregeologickej histórie. Absolútny vek najstarších hornín je viac ako 3,5 miliardy rokov a od tohto momentu sa počíta geologická história Zem, ktorá sa delí na dva nerovnaké stupne: prekambrium, ktoré zaberá približne 5/6 celej geologickej chronológie (asi 3 miliardy rokov) a fanerozoikum, ktoré pokrýva posledných 570 miliónov rokov. Asi pred 3-3,5 miliardami rokov v dôsledku prirodzeného vývoja hmoty na Zemi vznikol život, začal sa vývoj biosféry - súhrnu všetkých živých organizmov (tzv. živej hmoty Zeme), ktorá výrazne ovplyvnilo vývoj atmosféry, hydrosféry a geosféry (aspoň v častiach sedimentárneho obalu). V dôsledku kyslíkovej katastrofy činnosť živých organizmov zmenila zloženie zemskej atmosféry, obohatila ju kyslíkom, čo vytvorilo príležitosť pre rozvoj aeróbnych živých bytostí.
Novým faktorom, ktorý má silný vplyv na biosféru a dokonca aj geosféru, je aktivita ľudstva, ktorá sa objavila na Zemi po objavení sa v dôsledku ľudskej evolúcie pred menej ako 3 miliónmi rokov (nedosiahla sa jednota v oblasti datovania a niektoré vedci veria - pred 7 miliónmi rokov). Preto sa v procese rozvoja biosféry, formácií a ďalšieho vývoja noosféry rozlišuje škrupina Zeme, ktorá je výrazne ovplyvnená ľudskou činnosťou.
Vysoká miera rastu svetovej populácie (populácia Zeme bola 275 miliónov v roku 1000, 1,6 miliardy v roku 1900 a asi 6,7 miliardy v roku 2009) a rastúci vplyv ľudská spoločnosť na prírodné prostredie uvádzať problémy racionálne využitie všetky prírodné zdroje a ochranu prírody.
Astronómovia študujú vesmír, dostávajú informácie o planétach a hviezdach napriek ich veľkej odľahlosti. Zároveň na samotnej Zemi nie je o nič menej záhad ako vo vesmíre. A dnes vedci nevedia, čo je vo vnútri našej planéty. Pri pohľade na to, ako sa láva vylieva počas sopečnej erupcie, by si niekto mohol myslieť, že Zem je vo vnútri tiež roztavená. Ale nie je.
Jadro. Centrálna časť zemegule sa nazýva jadro (obr. 83). Jeho polomer je asi 3 500 km. Vedci sa domnievajú, že vonkajšia časť jadra je v roztavenom-kvapalnom stave a vnútorná je v pevnom stave. Teplota v ňom dosahuje +5 000 °C. Od jadra k povrchu Zeme teplota a tlak postupne klesajú.
Plášť. Zemské jadro je pokryté plášťom. Jeho hrúbka je približne 2 900 km. Plášť, rovnako ako jadro, nikto nikdy nevidel. Predpokladá sa však, že čím bližšie k stredu Zeme, tým vyšší je tlak v nej a teplota - od niekoľkých stoviek do -2 500 ° C. Predpokladá sa, že plášť je pevný, ale zároveň rozžeravený.
Zemská kôra. Nad plášťom je naša planéta pokrytá kôrou. Toto je vrchná pevná vrstva Zeme. V porovnaní s jadrom a plášťom je zemská kôra veľmi tenká. Jeho hrúbka je len 10-70 km. Ale toto je pozemská klenba, po ktorej kráčame, tečú rieky, sú na nej postavené mestá.
Zemskú kôru tvoria rôzne látky. Skladá sa z minerálov a hornín. Niektoré z nich už poznáte (žula, piesok, hlina, rašelina atď.). Minerály a horniny sa líšia farbou, tvrdosťou, štruktúrou, teplotou topenia, rozpustnosťou vo vode a ďalšími vlastnosťami. Mnohé z nich sú široko používané človekom, napríklad ako palivo, v stavebníctve, na výrobu kovov. materiál zo stránky
 |
| Žula |
 |
| Piesok |
 |
| Rašelina |
Vrchná vrstva zemskej kôry je viditeľná v nánosoch na svahoch hôr, na strmých brehoch riek a v lomoch (obr. 84). A bane a vrty, ktoré sa používajú na ťažbu nerastov, ako je ropa a plyn, pomáhajú nahliadnuť do hlbín kôry.
Definícia 2
Hydrosféra- vodný obal povrchu planéty pozostávajúci zo všetkých vodných útvarov, ktoré existujú na Zemi.
Hrúbka tohto vodného plášťa je v rôznych oblastiach odlišná. Priemerná hĺbka je $ 3,8 $ km a maximálna hĺbka je $ 11 $ km. Hydrosféra je silná geologická sila, ktorá uskutočňuje kolobeh vody a iných látok.
S príchodom života na Zemi sa objavuje ďalšia nová škrupina - táto biosféra. Termín bol zavedený E. Suessom ($1875$).
Definícia 3
Biosféra- je to časť škrupín Zeme, v ktorej žijú rôzne organizmy.
Hranice tejto škrupiny sú spojené s prítomnosťou podmienok nevyhnutných pre normálny život, takže jej horná časť je obmedzená intenzita ultrafialového žiarenia, a spodná s teplotami do 100 $ stupňov.
Poznámka 3
Biosféra považovaný za najvyšší ekosystém Zeme, pretože je kombináciou všetkých biogeocenóz.
Objavenie sa človeka na Zemi viedlo k vzniku antropogénnych faktorov, ktoré sa s rozvojom civilizácie zintenzívnili a viedli k vzniku špecifickej škrupiny - noosféra. Tento termín bol prvýkrát zavedený E. Leroy(1 870 – 1 954 USD) a T.Ya. de Chardin ($1881-1955$).
Noosféra je najvyšším stupňom vývoja biosféry a úzko súvisí s rozvojom ľudskej spoločnosti. Toto je sféra interakcie medzi spoločnosťou a prírodou. V medziach tejto interakcie sa inteligentná ľudská činnosť stáva určujúcim faktorom.
Poznámka 4
Noosféra je súčasťou biosféra, ktorej vývoj je usmernený myseľ človeka.
Zem je súčasťou slnečnej sústavy spolu so zvyškom planét a Slnka. Patrí do triedy kamenných pevných planét, ktoré sa vyznačujú vysokou hustotou a pozostávajú z hornín, na rozdiel od plynných obrov, ktoré sú veľké a majú relatívne nízku hustotu. Zloženie planéty zároveň určuje vnútornú štruktúru zemegule.
Hlavné parametre planéty
Predtým, ako zistíme, ktoré vrstvy vynikajú v štruktúre zemegule, povedzme si o hlavných parametroch našej planéty. Zem sa nachádza vo vzdialenosti od Slnka, približne rovná 150 miliónom km. najbližšie nebeské telo- je to prirodzený satelit planéty - Mesiac, ktorý sa nachádza vo vzdialenosti 384 tisíc km. Systém Zem-Mesiac je považovaný za unikát, keďže ako jediný má planéta taký veľký satelit.
Hmotnosť Zeme je 5,98 x 10 27 kg, približný objem je 1,083 x 10 27 metrov kubických. Planéta sa točí okolo Slnka, ako aj okolo svojej vlastnej osi a má voči rovine sklon, čo spôsobuje striedanie ročných období. Obdobie otáčania okolo osi je približne 24 hodín, okolo Slnka - o niečo viac ako 365 dní.
Záhady vnútornej štruktúry
Predtým, ako bola vynájdená metóda štúdia vnútra pomocou seizmických vĺn, mohli vedci len predpokladať, ako Zem vo vnútri funguje. Postupom času vyvinuli množstvo geofyzikálnych metód, ktoré umožnili spoznať niektoré znaky štruktúry planéty. Široké uplatnenie našli najmä seizmické vlny, ktoré sú zaznamenané v dôsledku zemetrasení a pohybov zemskej kôry. V niektorých prípadoch sú takéto vlny generované umelo, aby sa zoznámili so situáciou v hĺbke podľa povahy ich odrazov.
Stojí za zmienku, že táto metóda vám umožňuje získať údaje nepriamo, pretože neexistuje spôsob, ako sa priamo dostať do hlbín čriev. V dôsledku toho sa zistilo, že planéta pozostáva z niekoľkých vrstiev, ktoré sa líšia teplotou, zložením a tlakom. Aká je teda vnútorná štruktúra zemegule?
zemská kôra
Horná pevná škrupina planéty sa nazýva Jej hrúbka sa pohybuje od 5 do 90 km, v závislosti od typu, ktorých sú 4. Priemerná hustota tejto vrstvy je 2,7 g / cm3. Najväčšiu hrúbku má kôra kontinentálneho typu, ktorej hrúbka v niektorých horských systémoch dosahuje 90 km. Rozlišujú tiež medzi lokalitou pod oceánom, ktorej hrúbka dosahuje 10 km, prechodnou a riftogénnou. Prechodná sa líši tým, že sa nachádza na hranici pevniny a oceánska kôra. Trhlinová kôra sa nachádza tam, kde sú stredooceánske hrebene, a je pozoruhodná svojou malou hrúbkou, ktorá dosahuje iba 2 km.
Kôra akéhokoľvek typu pozostáva z hornín 3 typov - sedimentárnych, žulových a čadičových, ktoré sa líšia hustotou, chemickým zložením a povahou pôvodu.
Spodná hranica zemskej kôry je pomenovaná po jej objaviteľovi menom Mohorovič. Oddeľuje kôru od podkladovej vrstvy a vyznačuje sa prudkou zmenou fázového stavu hmoty.
Plášť
Táto vrstva nasleduje po pevnej kôre a je najväčšia – jej objem tvorí približne 83 % celkového objemu planéty. Plášť začína tesne za hranicou Moho a siaha do hĺbky 2900 km. Táto vrstva sa ďalej delí na horný, stredný a spodný plášť. Charakteristickým znakom hornej vrstvy je prítomnosť astenosféry - špeciálnej vrstvy, kde je látka v stave nízkej tvrdosti. Prítomnosť tejto viskóznej vrstvy vysvetľuje pohyb kontinentov. Okrem toho, počas sopečných erupcií, tekutá roztavená látka, ktorú vyliali, pochádza z tejto konkrétnej oblasti. Vrchný plášť končí v hĺbke asi 900 km, kde začína stredný plášť.
Charakteristickým znakom tejto vrstvy sú vysoké teploty a tlak, ktoré sa zvyšujú s rastúcou hĺbkou. To určuje špeciálny stav látky plášťa. Napriek tomu, že horniny majú v hĺbke vysokú teplotu, vplyvom vysokého tlaku sú v pevnom stave.
Procesy prebiehajúce v plášti
Vnútro planéty má veľmi vysokú teplotu v dôsledku skutočnosti, že proces v jadre neustále prebieha termonukleárna reakcia. Pohodlné životné podmienky však zostávajú na povrchu. To je možné vďaka prítomnosti plášťa, ktorý má tepelne izolačné vlastnosti. Tak sa do nej dostane teplo uvoľnené jadrom. Zahriata hmota stúpa nahor, postupne sa ochladzuje, zatiaľ čo chladnejšia hmota klesá z horných vrstiev plášťa. Tento cyklus sa nazýva konvekcia, prebieha nepretržite.
Štruktúra zemegule: jadro (vonkajšie)
Centrálnou časťou planéty je jadro, ktoré začína v hĺbke asi 2900 km, bezprostredne za plášťom. Zároveň je prehľadne rozdelená na 2 vrstvy – vonkajšiu a vnútornú. Hrúbka vonkajšej vrstvy je 2200 km.
Charakteristickými znakmi vonkajšej vrstvy jadra je prevaha železa a niklu v zložení, na rozdiel od zlúčenín železa a kremíka, z ktorých pozostáva prevažne plášť. Látka vo vonkajšom jadre je v kvapalnom stave agregácie. Rotácia planéty spôsobuje pohyb kvapalnej látky jadra, vďaka čomu sa vytvára silné magnetické pole. Vonkajšie jadro planéty preto možno nazvať generátorom magnetického poľa planéty, ktoré odchyľuje nebezpečné druhy kozmického žiarenia, vďaka čomu nemohol vzniknúť život.
vnútorné jadro
Vo vnútri plášťa z tekutého kovu je pevné vnútorné jadro, ktorého priemer dosahuje 2,5 tisíc km. V súčasnosti stále nie je s určitosťou preskúmaný a medzi vedcami existujú spory o procesoch, ktoré v ňom prebiehajú. Je to spôsobené náročnosťou získavania údajov a možnosťou použitia len nepriamych výskumných metód.
Je s určitosťou známe, že teplota látky vo vnútornom jadre je najmenej 6 tisíc stupňov, napriek tomu je však v pevnom stave. Je to spôsobené veľmi vysokým tlakom, ktorý látke neumožňuje prejsť do kvapalného stavu - vo vnútornom jadre sa pravdepodobne rovná 3 miliónom atm. Za takýchto podmienok môže vzniknúť zvláštny stav hmoty - metalizácia, kedy aj prvky ako plyny môžu nadobudnúť vlastnosti kovov a stať sa pevnými a hustými.
Čo sa týka chemické zloženie Vo výskumnej komunite sa stále diskutuje o tom, ktoré prvky tvoria vnútorné jadro. Niektorí vedci naznačujú, že hlavnými zložkami sú železo a nikel, iní - že medzi zložkami môže byť aj síra, kremík, kyslík.
Pomer prvkov v rôznych vrstvách
Zemské zloženie je veľmi rôznorodé – obsahuje takmer všetky prvky periodického systému, ale ich obsah v rôznych vrstvách nie je jednotný. Takže najnižšia hustota, takže pozostáva z najľahších prvkov. Najťažšie prvky sú v jadre v strede planéty, pri vysokej teplote a tlaku, ktoré zabezpečujú proces jadrového rozpadu. Tento pomer sa vytvoril v priebehu určitého času - hneď po vzniku planéty bolo jej zloženie pravdepodobne homogénnejšie.
Na hodinách geografie môžu byť študenti požiadaní, aby nakreslili štruktúru zemegule. Aby ste sa s touto úlohou vyrovnali, musíte dodržiavať určitú postupnosť vrstiev (je popísaná v článku). Ak je postupnosť prerušená alebo jedna z vrstiev chýba, práca sa vykoná nesprávne. Postupnosť vrstiev môžete vidieť aj na fotografiách prezentovaných v článku.
Naša planéta má niekoľko škrupín, je tretia od Slnka a jej veľkosť je piata. Pozývame vás, aby ste lepšie spoznali našu planétu, študovali ju v sekcii. Aby sme to dosiahli, analyzujeme každú z jej vrstiev samostatne.
Mušle
Je známe, že Zem má tri škrupiny:
- Atmosféra.
- Litosféra.
- Hydrosféra.
Aj podľa názvu je ľahké uhádnuť, že prvý je vzdušného pôvodu, druhý je tvrdá škrupina a tretí je voda.
Atmosféra
Toto je plynný obal našej planéty. Jeho zvláštnosťou je, že sa rozprestiera tisíce kilometrov nad úrovňou terénu. Jeho zloženie mení výlučne človek a nie in lepšia strana. Aký význam má atmosféra? Je to akoby naša ochranná kupola, chrániaca planétu pred rôznym vesmírnym odpadom, ktorý v tejto vrstve vo väčšej miere vyhorí.
Chráni pred škodlivými účinkami ultrafialového žiarenia. Ale, ako viete, existujú tie, ktoré sa objavili výlučne v dôsledku ľudskej činnosti. Vďaka tejto škrupine máme príjemnú teplotu a vlhkosť. Veľká rozmanitosťživé bytosti - aj to je jej zásluha. Pozrime sa na štruktúru vo vrstvách. Vyzdvihnime tie najdôležitejšie a najvýznamnejšie z nich.
Troposféra
Toto je spodná vrstva, je najhustejšia. Práve teraz ste v ňom. Štúdiom tejto vrstvy sa zaoberá geonómia, veda o stavbe Zeme. Jeho horná hranica sa pohybuje od siedmich do dvadsiatich kilometrov, pričom čím je teplota vyššia, tým je vrstva širšia. Ak vezmeme do úvahy štruktúru Zeme v reze na póloch a na rovníku, potom sa bude výrazne líšiť, na rovníku je oveľa širšia.
Čo je ešte dôležité povedať o tejto vrstve? Práve tu prebieha kolobeh vody, vznikajú cyklóny a anticyklóny, vytvára sa vietor, všeobecne povedané, prebiehajú všetky procesy súvisiace s počasím a klímou. Veľmi zaujímavá vlastnosť, ktorá platí len pre Troposféru, ak vystúpite o sto metrov, teplota vzduchu klesne asi o jeden stupeň. Mimo tejto škrupiny zákon funguje presne opačne. Medzi troposférou a stratosférou je jedno miesto, kde sa teplota nemení – tropopauza.
Stratosféra
Keďže uvažujeme o pôvode a štruktúre Zeme, nemôžeme preskočiť vrstvu stratosféry, ktorej názov v preklade znamená „vrstva“ alebo „podlaha“.
Práve v tejto vrstve lietajú osobné parníky a nadzvukové lietadlá. Všimnite si, že vzduch je tu veľmi riedky. Teplota sa mení stúpaním z mínus päťdesiatšesť na nulu, pokračuje to až do samotnej stratopauzy.
Je tam život?
Nech to znie akokoľvek paradoxne, ale v roku 2005 boli v stratosfére objavené formy života. Ide o akýsi dôkaz teórie o vzniku života na našej planéte, prinesený z vesmíru.
Ale možno ide o zmutované baktérie, ktoré sa vyšplhali do takých rekordných výšok. Nech je pravda akákoľvek, jedna vec je prekvapivá: ultrafialové žiarenie nijako neškodí baktériám, hoci sú to práve ony, kto zomiera na prvom mieste.
Ozónová vrstva a mezosféra
Štúdiom štruktúry Zeme v reze si môžeme všimnúť dobre známe ozónová vrstva. Ako už bolo spomenuté, je to on, kto je naším štítom pred ultrafialovým žiarením. Pozrime sa, odkiaľ prišiel. Napodiv, ale vytvorili ho samotní obyvatelia planéty. Vieme, že rastliny produkujú kyslík, ktorý potrebujeme na dýchanie. Stúpa atmosférou, keď sa stretne s ultrafialovým žiarením, reaguje, v dôsledku čoho sa ozón získava z kyslíka. Jedna vec je prekvapujúca: ultrafialové žiarenie sa podieľa na produkcii ozónu a chráni pred ním obyvateľov planéty Zem. Okrem toho sa v dôsledku reakcie zahrieva okolitá atmosféra. Je tiež veľmi dôležité vedieť, že ozónová vrstva hraničí s mezosférou, život mimo nej neexistuje a ani nemôže byť.
Čo sa týka ďalšej vrstvy, tá je menej prebádaná, keďže týmto priestorom sa môžu pohybovať iba rakety alebo lietadlá s raketovými motormi. Teplota tu dosahuje mínus stoštyridsať stupňov Celzia. Pri skúmaní stavby Zeme v reze je táto vrstva pre deti najzaujímavejšia, pretože práve vďaka nej vidíme javy ako napríklad pád hviezd. Zaujímavosťou je, že na Zem dopadá denne až sto ton kozmického prachu, ktorý je však taký malý a ľahký, že jeho usadzovanie môže trvať aj mesiac.
Existuje názor, že tento prach môže spôsobiť dážď, ako sú emisie po nukleárny výbuch alebo sopečný popol.
Termosféra
Nájdeme ho v nadmorskej výške osemdesiatpäť až osemsto kilometrov. Charakteristickým znakom je vysoká teplota, napriek tomu je vzduch veľmi riedky, práve to človek využíva pri vypúšťaní satelitov. Molekuly vzduchu jednoducho nestačia na zahriatie fyzického tela.
Termosféra je zdrojom severných svetiel. Veľmi dôležité: sto kilometrov je oficiálna hranica atmosféry, hoci neexistujú žiadne zjavné znaky. Lietanie za túto čiaru nie je nemožné, ale veľmi ťažké.
Exosféra
Ak uvažujeme v sekcii, uvidíme tento shell ako posledný externý. Nachádza sa vo výške viac ako osemsto kilometrov nad zemou. Táto vrstva sa vyznačuje tým, že atómy môžu ľahko a voľne lietať do priestorov otvorený priestor. Predpokladá sa, že atmosféra našej planéty končí touto vrstvou, výška od je asi dve až tri tisícky kilometrov. Nedávno sa zistilo nasledovné: častice, ktoré unikli z exosféry, tvoria kupolu, ktorá sa nachádza vo výške asi dvadsaťtisíc kilometrov.
Litosféra
Toto je pevná škrupina Zeme, má hrúbku päť až deväťdesiat kilometrov. Podobne ako atmosféra ju vytvárajú látky uvoľnené z vrchného plášťa. Stojí za to venovať pozornosť skutočnosti, že jeho tvorba pokračuje dodnes, hlavne sa vyskytuje na dne oceánu. Základom litosféry sú kryštály vzniknuté po ochladení magmy.
Hydrosféra
Toto je vodná škrupina našej zeme, stojí za zmienku, že voda pokrýva viac ako sedemdesiat percent celej planéty. Všetka voda na Zemi sa zvyčajne delí na:
- Svetový oceán.
- povrchové vody.
- Podzemná voda.
Celkovo je na planéte Zem viac ako 1300 miliónov kubických kilometrov vody.
zemská kôra
Aká je teda štruktúra zeme? Má tri zložky: atmosféru, litosféru a hydrosféru. Poďme sa pozrieť, ako vyzerá zemská kôra. Vnútornú štruktúru Zeme predstavujú tieto vrstvy:
- Štekať.
- Geosféra.
- Jadro.
Okrem toho má Zem gravitačné, magnetické a elektrické polia. Geosféry možno nazvať: jadro, plášť, litosféra, hydrosféra, atmosféra a magnetosféra. Líšia sa hustotou látok, ktoré ich tvoria.
Jadro
Všimnite si, že čím je zložka hustejšia, tým je bližšie k stredu planéty. To znamená, že možno tvrdiť, že najhustejšou hmotou našej planéty je jadro. Ako viete, pozostáva z dvoch častí:
- Vnútorné (pevné).
- Vonkajšie (kvapalné).
Ak vezmeme celé jadro, polomer bude približne tri a pol tisíc kilometrov. Vnútro je pevné, keďže je tam väčší tlak. Teplota dosahuje štyritisíc stupňov Celzia. Zloženie vnútorného jadra je pre ľudstvo záhadou, existuje však predpoklad, že pozostáva z čistého niklového železa, no jeho tekutú časť (vonkajšiu) tvorí železo s prímesami niklu a síry. Práve tekutá časť jadra nám vysvetľuje prítomnosť magnetického poľa.
Plášť
Rovnako ako jadro sa skladá z dvoch častí:
- Spodný plášť.
- Horný plášť.
Materiál plášťa je možné študovať vďaka silným tektonickým zdvihom. Dá sa tvrdiť, že je v kryštalickom stave. Teplota dosahuje dva a pol tisíc stupňov Celzia, ale prečo sa neroztopí? Vďaka silnému tlaku.
Len astenosféra je v kvapalnom stave, zatiaľ čo litosféra pláva v tejto vrstve. Má úžasnú vlastnosť: pri krátkom zaťažení je pevný a pri dlhom zaťažení je plastový.