Географические координаты

Краткая характеристика планеты Земля.

Земля – уникальная планета солнечной системы.

Уникальность Земли в семействе планет солнечной системы в первую очередь связана с тем, что только на нашей планете существует жизнь. Шансы обнаружить хотя бы простейшие формы жизни на соседних планетах (даже на Марсе) большинством ученых оцениваются как близкие к нулю. Другие уникальные особенности Земли (наличие атмосферы с высоким содержанием кислорода, наличие океана, занимающего 70% поверхности планеты, высокая тектоническая активность, сильное магнитное поле и др.) так или иначе связаны с наличием жизни: они либо способствовали ее возникновению, либо являются следствиями жизнедеятельности.

Шарообразность Земли (а о том, что Земля представляет собой шар, знали еще древние греки) предопределяет выделение в ее строении концентрических оболочек. Впервые такой подход к изучению нашей планеты предложил австрийский геолог Э. Зюсс, он же предложил называть эти оболочки геосферами. Главные внутренние и внешние оболочки Земли будут рассмотрены ниже. Некоторые из этих оболочек имеют достаточно четкие граничные поверхности (примером может служить верхняя поверхность земной коры). Иногда граничные поверхности близки к сферическим (как, например, поверхность мирового океана), в других случаях поверхности раздела соседствующих оболочек определяются не столько величиной радиуса, сколько значениями тех или иных параметров, характеризующих эти оболочки.

Реальная форма Земли несколько отличается от сферической и при строгом математическом моделировании ее формы чаще всего используют такие понятия как эллипсоид и геоид. Эллипсоид – это тело, поверхность которого образована эллипсом, вращающимся вокруг одной из своих осей. Геоид (что означает землеподобный) – это еще более точная модель Земли, он представляет собой уникальное геометрическое тело, поверхность которого совпадает с поверхностью среднего уровня спокойной воды в океане, мысленно продолженной под материками так, что отвесная линия в любой точке пересекает эту поверхность под прямым углом. Поверхности эллипсоида и геоида не совпадают, расхождение между ними может достигать ±160 м. Относительно поверхности геоида измеряют высоты и глубины точек реальной поверхности Земли. Максимальную высоту (8848 м) имеет Эверест, а наибольшую глубину (11022 м) – Марианский желоб в Тихом океане. Экваториальный радиус Земли составляет 6375,75 км, полярные же радиусы неодинаковы: северный на 30 метров больше южного и равен 6355,39 км, (соответственно, южный - 6355, 36 км).

Ось вращения Земли, проходящая через полюса и центр планеты, наклонена к плоскости ее орбиты на угол 66°33'22". Именно эта величина определяет продолжительность дня и ночи на разных широтах и существенно влияет на тепловые (климатические) характеристики различных поясов Земного шара. Один оборот вокруг своей оси Земля совершает за 23 ч 56 мин 4 с, этот промежуток времени называют звездными сутками, а сутки, в которых ровно 24 часа, называют средними или солнечными сутками.

Единственный спутник Земли Луна имеет размеры, близкие к размерам Меркурия, ее диаметр составляет 3476 км, а плотность вещества – 3,34 г/см³. Средний радиус лунной орбиты – 384,4 тыс. км, минимальное и максимальное расстояния между центрами Земли и Луны составляют соответственно 356 и 406 тыс. км. Орбита Луны наклонена к орбите Земли на 5 градусов. Период вращения Луны вокруг своей оси абсолютно совпадает с периодом ее обращения вокруг Земли, поэтому с Земли можно видеть только одно лунное полушарие. Из-за отсутствия атмосферы и гидросферы, а также вследствие большой продолжительности солнечных суток не Луне (29,5 земных суток) температура лунной поверхности изменяется от -170°С ночью до +120°С днем. Являясь ближайшим к Земле космическим телом, Луна с самых первых лет освоения космоса стала важнейшим объектом исследований. 2 января 1959 г. в сторону Луны была направлена первая советская автоматическая станция «Луна-1». В ноябре 1970 г. станция «Луна-17» доставила на лунную поверхность самоходный аппарат «Луноход-1». 21 июля 1969 г. Луна стала первым небесным телом, на котором побывали земляне – это были американские астронавты Нейл Армстронг и Эдвин Олдрин.

Линии сечения земного шара плоскостями, параллельными экваториальной, называют параллелями, а линии сечения плоскостями, проходящими через ось вращения Земли – меридианами. Каждой параллели соответствует своя широта (северная или южная), а каждому меридиану – своя долгота (западная или восточная). Совокупность параллелей и меридианов называют географической сеткой, с ее помощью определяют географические координаты любой точки на поверхности Земли.

Географическая широта произвольной точки – это угол между плоскостью экватора и проходящей через эту точку нормалью (отвесной линией), широта изменяется от нуля (на экваторе) до 90 градусов. Долгота – это угол между меридиональной плоскостью данной точки и плоскостью некоторого меридиана, условно принятого за начальный (такой начальный меридиан проходит через Гринвичскую астрономическую обсерваторию^* и называется Гринвичским). Долгота изменяется в пределах от нуля до 180°, меридиан, которому соответствует широта 180° является линией смены дат.

Для удобства отсчета времени и временной координации деятельности людей поверхность Земли разделена (в первом приближении по меридианам) на 24 часовых пояса. Применять для отсчета времени систему часовых поясов предложил канадский инженер С. Флеминг в 1879 г.,^**, сегодня этой

системой пользуется весь мир. Изменению времени на 1 час должно соответ-

^* В 1953 г. Гринвичская обсерватория переведена на 70 км к юго-востоку (в замок Херстмонсо), но нулевой меридиан по-прежнему проходит через Старую королевскую обсерваторию, основанную в 1675 г.

^** На территории России и других постсоветских государств поясное время было введено с 1 мая 1924г. решением Совета Народных Комиссаров бывшего СССР.

ствовать изменение долготы на 15°, однако границы часовых поясов строго

совпадают с меридианами лишь в мировом океане, на суше смежные часовые пояса разделяют, как правило, не меридианы, а какие-либо близкие к ним (а иногда и не очень близкие) естественные или административные границы.

Наклон земной оси к плоскости эклиптики, как уже отмечалось, определяет широтные границы климатических зон (поясов). Центральный пояс земной поверхности, границами которого являются северный и южный тропики, называют тропическим, широта каждого тропика – 23° 26' 38''. В тропическом поясе Солнце два раза в год в полдень проходит через зенит, а на широте тропиков оно бывает в зените только один раз: в полдень 21 июня на северном тропике и 22 декабря - на южном.

Географические параллели, которым соответствует широта 66° 33' 22'' называют полярными кругами, область между полюсом и полярным кругом называют полярным поясом. Только за полярным кругом (т.е в более высокоширотной области) имеют место такие явления как полярный день и полярная ночь. Между полярным кругом и тропиком в каждом полушарии расположен умеренный пояс (область умеренного климата).