Географія. Профільний рівень. 11 клас. Масляк

Розділ II. Загальні закономірності географічної оболонки Землі

  • Тема 1. Географічні наслідки параметрів Землі як планети. Рухи Землі
  • Тема 2. Географічна оболонка Землі
  • Тема 3. Геологічне середовище людства
  • Тема 4. Атмосфера та системи Землі
  • Тема 5. Гідросфера та системи Землі
  • Тема 6. Біосфера та системи Землі

Тема 1. Географічні наслідки параметрів Землі як планети. Рухи Землі

§ 16. Рухи Землі в Сонячній системі та Всесвіті. Сонячно-земні взаємодії. Вплив Місяця на Землю. Рух Землі навколо своєї осі. Полярне стиснення Землі. Сила Коріоліса

1. Якими є причини зимового й літнього сонцестояння? 2. Що є результатом руху Землі навколо Сонця й нахилу земної осі?

1. РУХИ ЗЕМЛІ В СОНЯЧНІЙ СИСТЕМІ ТА ВСЕСВІТІ. Сукупність космічних тіл, які обертаються навколо Сонця, складає Сонячну систему (мал. 1).

Назвіть і коротко охарактеризуйте космічні тіла Сонячної системи (мал. 1).

Земля разом із Сонцем рухається в космосі. Вона здійснює два головні рухи: добовий — навколо своєї уявної осі, та річний — навколо Сонця (365 діб 5 год 48 хв 46 с еліпсоїдною орбітою).

Цифрами позначено найбільші супутники:

1. Місяць

2. Фобос

3. Деймос

4. Io

5. Європа

6. Ганімед

7. Каллісто

8. Мімас

9. Енцелад

10. Тефія

11. Титан

12. Гіперіон

13. Міранда

14. Аріель

15. Умбріель

16. Титанія

17. Оберон

18. Протей

19. Тритон

20. Нереїда

Мал. 1. Сонячна система.

Мал. 2. а) Рухи Землі навколо Сонця; б) сонячний вітер.

Середня швидкість руху Землі навколо Сонця становить 30 км/с, або 108 тис. км/год. Сонце розміщене в одному із фокусів еліпса орбіти Землі, довжина обводу якого становить 936,25 млн 250 тис. км. Отже, протягом року Земля буває то ближче до Сонця, то далі від нього. Найближче до Сонця (147 млн км) наша планета підходить 1 січня, а приблизно 1 липня перебуває в найбільшому віддаленні (152 млн км). У цей час швидкість руху Землі навколо Сонця найменша (відповідно до законів Кеплера). Вісь Землі нахилена до екліптики (уявної лінії річного руху Сонця небесною сферою) під кутом 66°33'.

Із попередніх курсів географії пригадайте, як і на що впливає цей кут.

Йоганн Кеплер — німецький філософ, математик, астроном, астролог та оптик. Він відкрив закони руху планет Сонячної системи, що були названі на його честь. Найбільш поширена сьогодні система телескопів була розроблена вченим у 1611 р.

  • 1) Підготуйте повідомлення про життя та наукову діяльність Й. Кеплера.
  • 2) Знайдіть додаткову інформацію про закони Кеплера. Розкажіть, як відповідно до них рухаються Земля та інші планети Сонячної системи.

2. ВЗАЄМОДІЯ СОНЦЯ І ЗЕМЛІ. Під час руху навколо Сонця Земля займає чотири основні положення. Тому із цим рухом пов’язані чотири основні дати: весняне й осіннє рівнодення, зимове й літнє сонцестояння.

  • 1) За допомогою мал. 2 а назвіть дати, коли настають астрономічна весна та інші пори року.
  • 2) За допомогою мал. 2 б поясніть, як впливає на Землю сонячний вітер. Які явища з ним пов'язані?

У дні весняного й осіннього рівнодення Земля перебуває в точках перетину екліптики з небесним екватором, а Сонце розташоване в площині екватора Землі. Сонячне проміння падає на екватор під прямим кутом і віддає йому найбільше енергії. На північ та південь від екватора на однакових широтах сонячне проміння падає під однаковими, меншими кутами, ніж на екваторі.

  • 1) За допомогою мал. 3 охарактеризуйте сонячно-земні зв'язки.
  • 2) Що відбувається в Північній і Південній півкулях 22 грудня та 22 червня?

Мал. 3. Сонячно-земні зв'язки.

Загалом Сонце визначає існування життя на нашій планеті, нагріває атмосферу, спричиняє в ній рух повітряних мас, визначає погоду й клімат. Потоки заряджених часток (сонячний вітер), що надходять до Землі, є причиною полярного сяйва, магнітних бур і впливають на все живе на Землі (мал. 3).

3. ВПЛИВ МІСЯЦЯ НА ЗЕМЛЮ. Місяць, найбільший з усіх супутників планет Сонячної системи, також значно впливає на Землю та життя на ній. Найпомітніше цей вплив проявляється в океанічних припливах і відпливах (мал. 4).

Проте ними він не обмежується. Під дією сили тяжіння Місяця навіть тверда суходільна поверхня Землі піднімається в напрямку свого супутника на 50 см (ми цього не помічаємо). Місяць впливає на магнітне поле Землі й сповільнює її обертання навколо своєї осі.

Перегляньте на каналі Youtube відеоматеріали про припливи та відпливи в затоці Фанді (The Hopewell Rocks — OFFICIAL Time Lapse video).

За допомогою мал. 4 поясніть, чому висота припливів і сила відпливів бувають різними. Як це пов'язано з положенням Землі відносно Сонця та Місяця?

Сьогодні вчені все більше уваги приділяють впливу Сонця й Місяця на різні сфери діяльності та життя людини. Вони вивчають вплив магнітних бур, викликаних сонячним випромінюванням, на здоров'я людей, а також на роботу різноманітних технічних приладів. Тривають дослідження впливу циклів Місяця на рослинність в аграрному секторі.

4. ПОКАЗНИКИ РУХУ ЗЕМЛІ НАВКОЛО СВОЄЇ ОСІ. Земля обертається навколо своєї уявної осі приблизно за 24 години. Це доба. Тривалість сонячної доби Землі залежить від широти, у якій перебуває спостерігач, і пори року. У середньому вона триває 24 години: у грудні — 24 год 00 хв 30,4 с, у вересні — 23 год 59 хв 39,5 с.

Більше інформації читайте на Українському астрономічному порталі: astrosvit.in.ua/astroslovnyk/spravzhnia-soniachna-doba.

За одну годину Земля обертається із заходу на схід на 15°. Куляста форма планети та її обертання навколо своєї осі зумовлює зміну дня (період нагрівання Землі) і ночі (період охолодження) та впливає на формування клімату. З обертанням Землі пов’язані також місцевий і поясний час та лінія зміни дат.

Що таке місцевий і поясний час? Де розташована лінія зміни дат?

Під час навколосвітнього плавання Фернана Магеллана сталася дивна подія, яку тоді ще не могли пояснити. Корабель повернувся в Іспанію 6 вересня 1522 р., а в бортовому журналі була зазначена дата 5 вересня. Де ж загубився один день, якщо в журналі всі записи робили вчасно? Ф. Магеллан рухався на захід, переміщуючись з одного годинного поясу в інший кожні 15°. Під час перетину лінії зміни дат календар не перевели на день уперед, і тому «втратили» один день.

Мал. 4. Утворення припливів.

СЛОВНИК

Сонячна доба — проміжок часу між двома послідовними кульмінаціями Сонця.

Solar day — time interval between two consecutive culminations of the Sun.

5. ПОЛЯРНЕ СТИСНЕННЯ ЗЕМЛІ. СИЛА КОРІОЛІСА. Форма Землі — еліпсоїд — свідчить про її обертання. Унаслідок обертання навколо своєї осі планета стиснута з обох полюсів. Саме через це екваторіальний діаметр Землі (12 756,5 км) більший за земну вісь (12 713,7 км).

Міжнародний еліпсоїд був розроблений американським вченим Джоном Хейфордом у 1910 р., а в 1924 р. рекомендований для міжнародного використання Міжнародним союзом геодезії і геофізики (IUGG). В Україні, на відміну від більшості країн Європи, використовують еліпсоїд Красовського.

Сила Коріоліса названа на честь її першовідкривача, французького вченого, математика та інженера Гаспара Коріоліса. Вона є інерційною силою, яка виникає в тілах, що обертаються. Так, її породжує обертання Землі навколо своєї осі. У Північній півкулі сила Коріоліса спрямована праворуч від руху земної поверхні. Тому в Північній півкулі праві береги річок, які підмиває рухома вода, стрімкіші. У Південній півкулі все навпаки. Сила Коріоліса також сприяє виникненню циклонів та антициклонів (мал. 5).

За допомогою мал. 5 назвіть постійні та змінні вітри, які утворилися під впливом дії сили Коріоліса.

Умовні позначення: пунктирні стрілки — напрямки руху вітрів на «нерухомій Землі», суцільні стрілки — існуючі напрямки руху вітрів.

Мал. 5. Сила Коріоліса. Вплив на циркуляцію атмосфери та вітри.

Перегляньте відеоматеріали на каналі Youtube «Coriolis Effect ~ Gaspard-Gustave de Coriolis» (англійською мовою) та поясніть, як можна в повсякденному житті використати знання про силу Коріоліса.

Сила Коріоліса діє не тільки в природі, але й в економіці. Саме внаслідок цієї дії праві рейки українських залізниць спрацьовуються втричі швидше, ніж ліві.

ВИСНОВКИ

  • Земля одночасно здійснює в космосі декілька рухів: навколо своєї осі, навколо Сонця і разом із Сонячною системою рухається в нашій Галактиці.
  • Сонце і Місяць мають визначальний вплив на виникнення життя на Землі та його подальше підтримання й еволюцію.
  • Ми із Землі бачимо лише одну півкулю Місяця, тому що період обертання супутника нашої планети навколо своєї осі майже повністю збігається із часом його обертання навколо Землі.
  • З обертанням Землі навколо своєї осі пов'язані зміна дня й ночі, місцевий та поясний час і лінія зміни дат, полярне стиснення Землі, дія сили Коріоліса.

ЗАПИТАННЯ ТА ЗАВДАННЯ

  • 1. Обґрунтуйте вплив Сонця на повсякденне життя людей у різних країнах.
  • 2. Використовуючи додаткові джерела, порівняйте природні умови Землі, Венери й Марса. Чим, на вашу думку, визначаються їхні відмінності?
  • 3. Робота в групах. Складіть рухому модель Сонячної системи.