Земля

Земля - это третья от Солнца планета Солнечной системы.

Планетарные характеристики

Земля вращается вокруг звезды по эллиптической орбите (очень близкой к круговой) со средней скоростью 29.765 км/с на среднем расстоянии 149.6 млн. км. за период ровный 365.24 сутки. Земля имеет спутник - Луну, которая вращается вокруг Земли на среднем расстоянии 384400 км. Наклон земной оси к плоскости эклиптики составляет 66033`22``. Период вращения планеты вокруг своей оси 23 год 56 хв 4.1 сек. Вращение вокруг своей оси вызывает изменение дня и ночи, а наклон оси и вращение вокруг Солнца - изменение времен года.

Форма Земли - геоид, приблизительно - эллипсоид, сфероид. Средний радиус Земли составляет 6371.032 км., экваториальный - 6378.16 км., полярный - 6356.777 км. Площадь поверхности земного шара 510 млн. кми, объем - 1.083 * 1012 кми, средняя густота 5518 кг/мі. Масса Земли составляет 5976 * 1021 кг Земля имеет магнитное и тесно связано с ним электрическое поля. Гравитационное поле Земли предопределяет ее сферическую форму и существование атмосферы.

По современным космогоническим представлениям Земля образовалась приблизительно 4.7 млрд. лет тому назад из рассеянного в протосолнечной системе газового вещества. В результате дифференциации вещества Земли, под действием своего гравитационного поля, в условиях разогрева земных недр возникли и розвилися разные по химическому составу, агрегатные состояния и физические свойства оболочки - геосферы: ядро (в центре), мантия, земная кора, гидросфера, атмосфера, магнитосфера. В составе Земли преобладает железо (34.6 %), кислород (29.5 %), кремний (15.2 %), магний (12.7 %). Земная кора, мантия и внутренняя часть ядра тверди (внешняя часть ядра считается жидкой). От поверхности Земли к центру растут давление, плотность и температура. Давление в центре планеты 3.6 * 1011 Па, плотность приблизительно 12.5 * 10і кг/мі, температура в диапазоне от 5000 до 6000 0С. Основные типы земной коры - материковый и океанический, в переходной зоне от материка к океану развитая кора промежуточного строения.

Океан и суша

Большая часть Земли занята Мировым океаном (361.1 млн. кми; 70.8 %), суходол составляет 149.1 млн.кмІ (29.2 %), и образует шесть материков (Евразию, Африку, Северную Америку, Южную Америку, Антарктиду и Австралию) и острова. Он поднимается над уровнем мирового океана в среднем на 875 м (наибольшая высота 8848 м - гора Джомолунгма), горы занимают свыше 1/3 поверхности суходола. Пустыни покрывают приблизительно 20 % поверхности суходола, леса - около 30 %, ледники - свыше 10 %. Средняя глубина мирового океана около 3800 м (наибольшая глубина 11020 м - Марианский желоб (западина) в Тихом океане). Объем воды на планете составляет 1370 млн. кми, среднюю соленость 35 г/л.

Геологическое строение

Внутреннее ядро, за предположением, имеет диаметр 2600 км. и состоит из чистого железа или никеля, внешнее ядро толщиной 2250 км. из расплавленного железа или никеля, мантия около 2900 км. толщиной состоит преимущественно из твердых горных пород, отделенная от земной коры поверхностью Мохоровичича. Кора и самый верхний слой мантии образуют 12 основных подвижных плато, некоторые из них несут континенты. Плато постоянно медленно двигаются, это движение называется тектоническим дрейфом.

Внутреннее строение и состав «твердой» Земли. 3. состоит из трех осн. геосфер: земной коры, мантии и ядра, которое, в свою очередь, разделяется на ряд слоев. Вещество этих геосфер разное за физ. свойствами, состоянием и минералогич. составом. В зависимости от величины скоростей сейсмич. волн и характера их изменения с глубиной «твердую» Землю делят на восемь сейсмич. рдел: А, В, С, D', D", Е, F и G. Кроме того, в Земле выделяют особенно крепкий слой литосферу и следующий, размягчен слой - астеносферу. Слой А, или земная кора, имеет переменную толщину (в континентальной области 33 км., в океанической 6 км., в сэр. 18 км.). Под горами кора утолщается, в рифтових долинах серединно-океанич. позвоночников почти пропадает. На ниж. границы земной коры, - поверхности Мохоровичича, - скорости сейсмич. волн растут прыжком, что связано в осн. с изменением вещественного состава с глубиной, переходом от гранитов и базальта к ультраосновних горным породам верх. мантии. Слои В, С, D', D" входят в мантию. Слои Е, F и G образуют ядро Из. радиусом 3486 км. На границе с ядром (поверхности Гутенберґа) скорость продольных волн уменьшается прыжком на 30 %, а поперечные волны исчезают, что указывает на то, что внешнее ядро (слой Е, который тянется к глыбам. 4980 км.) жидко. Ниже переходного слоя F (4980-5120 км.) находится твердое внутр. ядро (слой G), в котором опять распространяются поперечные волны.

В твердой земной коре преобладают такие хим. элементы: кислород (47,0 %), кремний (29,0 %), алюминий (8,05 %), железо (4,65 %), кальций (2,96 %), натрий (2,5 %), магний (1,87 %), калий (2,5 %), титан (0,45 %), которые в грусти составляют 98,98 %. Наиболее редкие элементы: Ро (бл. 2х10-14), Ra (2х10-10 %), Re (7х10-8 %), Au (4,3х10-7%), Bi (9х10-7%) и проч. В итоге магматич., метаморфич., тектонич. процессов и процессов осадоутворення земная кора резко дифференцирована, в ней протекают сложные процессы концентрации и рассеяния хим. элементов, которые приводят к образованию разных типов пород.

Считают, что верх. мантия за составом близка к ультраосновних породам, в которых преобладает О (42,5 %), Mg (25,9 %), Si (19,0 %) и Fe (9,85 %). В минеральном отношении здесь господствует оливин, меньше пироксенив. Ниж. мантию считают аналогом кам. метеоритов (хондритив). Ядро 3. за составом аналогичное железным метеоритам и содержит бл. 80 % Fe, 9 % Ni, 0,6 % Co. На основе метеоритной модели рассчитан сэр. состав Из., в котором преобладает Fe (35 %), О (30 %), Si (15 %) и Mg (13 %).

Т-ра является одной из важнейших характеристик земных недр, которые позволяют объяснить состояние вещества в ризн. слоях и построить общую картину глобальных процессов. За измерениями в скважинах т-ра на первых км. нарастает с глубиной с градиентом 20 оС/км. На глубь. 100 км., где находятся первичные очаги вулканов, сэр. т-ра немного ниже т-ру плавления г.п. и равняется 1100оС. При этом под океанами на глубь. 100-200 км. т-ра выше, чем под континентами, на 100-200 ос. Прыжок густоты вещества в слое С на глубь. 420 км. отвечает давлению 1,4х1010 Па и отождествляется с фазовым переходом в оливини, который происходит при т-ри бл. 1600 ос. На границе с ядром при давлению 1,4х1011 Па и т-ри порядку 4000 ос силикаты находятся в твердом состоянии, а железо в жидком. В переходном слое F, где железо затвердивае, т-ра может быть 5000 ос, в центре 3. - 5000-6000 ос, то есть, адекватная т-ри поверхности Солнца.

Атмосфера Земли

Атмосфера Земли, общая масса которой 5.15 * 1015 т, состоит из воздуха - смеси в основном азоту (78.08 %) и кислороду (20.95 %), 0,93 % аргону, 0,03 % углекислого газа, другое - это водяной пар, а также инертные и другие газы. Максимальная температура поверхности суходола 57-580 С (в тропических пустынях Африки и Северной Америки), минимальная - около 900 С (в центральных районах Антарктиды).

Атмосфера Земли защищает все живое от гиблого влияния космического излучения.

Химический состав атмосферы Земли: 78,1 процента - азот, 20 - кислород, 0,9 - аргон, остальные - углекислый газ, водяной пар, водород, гелий, неон.

Атмосфера Земли включает:

* тропосферу (до 15 км.)
* стратосферу (15-100 км.)
* ионосферу (100 - 500 км.).


Между тропосферой и стратосферой размещается переходный слой - тропопауза. В глубинах стратосферы под воздействием солнечного света создается озоновый экран, который защищает живые организмы от космического излучения. Выше - мезо-, термо- и екзосфери. Значительное влияние научно-технического прогресса испытывает атмосфера Земли. Около 300 млн. автомобилей ежегодно выбрасывающие в атмосферу 400 млн. т окислов углерода, свыше 100 млн. т углеводов, сотни тысяч тонн свинца. Мощнейшие производители выбросов в атмосферу: ТЕС, металлургическая, химическая, нефтехимическая, целлюлозная и другие отрасли промышленности, автотранспорт.

Систематическое вдыхание загрязненного воздуха заметно ухудшает здоровье людей. Газообразные и пылевые примеси могут предоставлять воздуху неприятного запаха, раздражать слизевые оболочки глаз, верхних дыхательных путей и тем самым снижать их защитные функции, быть причиной хронических бронхитов и заболеваний легких. Многочисленные исследования показали, что на фоне патологических отклонений в организме (заболевание легких, сердца, печенки, почек и других органов) вредное действие атмосферного загрязнения проявляется сильнее. Важной экологической проблемой стало выпадение кислотных дождей. Ежегодно при сжигании топлива в атмосферу поступает до 15 млн. т двуокиси серы, которая, сообщаясь с водой, образует слабый раствор серной кислоты, что вместе с дождем выпадает на землю. Кислотные дожди негативно влияют на людей, урожай, сооружения и т.п.

Загрязнение атмосферного воздуха может также опосредствовано влиять на здоровье и санитарные условия жизни людей.

Накопление в атмосфере углекислого газа может вызывать потепление климата в результате парникового эффекта. Суть его заключается в том, что слой двуокиси углекислого газа, который свободно пропускает солнечную радиацию к Земле, будет задерживать возвращение в верхние слои атмосферы теплового излучения. В связи с этим в нижних слоях атмосферы будет повышаться температура, что, в свою очередь, приведет к таянию ледников, снегов, подъема уровня океанов и морей, затопления значительной части суши.