Физические поля Земли

Географические оболочки Земли

Земля имеет 6 оболочек:

v атмосферу, v гидросферу, v биосферу,

v литосферу, v пиросферу v центросферу.

Атмосфера—внешняя газовая оболочка Земли. Ее нижняя граница проходит по литосфере и гидросфере, а верхняя—на высоте 1000 км. В атмосфере различают тропосферу (двигающийся слой), стратосферу (слой над тропосферой) и ионосферу (верхний слой). Средняя высота тропосферы—10 км. Ее масса составляет 75% всей массы атмосферы. Воздух тропосферы перемещается как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях. Над тропосферой на 80 км поднимается стратосфера. Ее воздух, перемещающийся лишь в горизонтальном направлении, образует слои. Еще выше простирается ионосфера, получившая свое название в связи с тем, что ее воздух постоянно ионизируется под воздействием ультрафиолетовых и космических лучей.

Гидросфера занимает 71% поверхности Земли. Ее средняя соленость составляет 35 г/л. Температура океанической поверхности — от 3 до 32 °С, плотность — около 1. Солнечный свет проникает на глубину 200 м, а ультрафиолетовые лучи — на глубину до 800 м.

Биосфера, или сфера жизни, сливается с атмосферой, гидросферой и литосферой. Ее верхняя граница достигает верхних слоев тропосферы, нижняя — проходит по дну океанских впадин. Биосфера подразделяется на сферу растений (свыше 500 000 видов) и сферу животных (свыше 1 000 000 видов).

Литосфера—каменная оболочка Земли—толщиной от 40 до 100 км. Она включает материки, острова и дно океанов. Средняя высота материков над уровнем океана: Антарктиды—2200 м, Азии—960 м, Африки—750 м, Северной Америки — 720 м, Южной Америки — 590 м, Европы — 340 м, Австралии — 340 м.

Пиросфера расположена под литосферой. Это огненная оболочка Земли. Ее температура повышается примерно на 1°С на каждые 33 м глубины. Породы на значительных глубинах вследствие высоких температур и большого давления, вероятно, находятся в расплавленном состоянии.

Центросфера, или ядро Земли, расположена на глубине 1800 км. По мнению большинства ученых, она состоит из железа и никеля. Давление здесь достигает 3х10¹¹ Па (3х10⁶ атмосфер), температура – нескольких тысяч градусов, В каком состоянии находится ядро, пока неизвестно.

Огненная сфера Земли продолжает охлаждаться. Твердая оболочка утолщается, огненная – сгущается. В свое время это привело к формированию твердых каменных глыб – материков. Однако влияние огненной сферы на жизнь планеты Земля все еще очень велико, так неоднократно менялись очертания материков и океанов, климат, состав атмосферы.

Физические поля Земли включают гравитационное, магнитное, и тепловое поля. Физические поля Земли охватывают не менее 2 млн. км. Эти пределы определяются гравитационными и электромагнитными полями.

Гравитационное поле Земли составляет две сферы:

1. Сфера Хилла, радиус этой сферы составляет около 1500000 км и определяет расстояние, на котором могут двигаться тела, оставаясь спутниками Земли.

2. Сфера, радиус которой 260000 км, в пределах которого земное притяжение превышает солнечное.

Гравитационные взаимодействия Солнца, а также и других планет на земную орбиту вызывают вековые возмущения колебательного характера, которые существенно влияют на состояние биосферы и человека.

Гравитационное поле Земли определяет силу тяжести на поверхности. Ускорение свободного падения на Земле различается в зависимости от распределения плотности пород, неровности поверхности для конкретной местности. Отклонения силы тяжести в данном месте от теоретических значений называют гравитационными аномалиями. В среднем значения ускорения свободного падения изменяются от 9,78 м/cек² (на полюсах) до 9,83 м/cек² (на экваторе). Эти значения рассчитаны для формы Земли, как сфероида, что не совсем точно.

Магнитное поле Земли, как показали исследования, выполненные с помощью ракет и спутников, простирается на расстояние около десяти земных радиусов (100-200 тыс. км), где его напряженность практически сравнивается с напряженностью межпланетного магнитного поля.

Напряженность магнитного поля на поверхности Земли неодинакова. В полярных областях она достигает 8.10³ —9.10³ А/м, а на экваторе напряженность уменьшается до 5.10³ А/м. По мере удаления от Земли напряженность уменьшается пропорционально кубу расстояния.

Тепловое полеЗемля имеет как всякое нагретое тело. Факторы, обусловливающие нагревание Земли, делятся на внешние (солнечная энергия, приливное трение, космическое излучение) и внутренние (теплопередача из глубины Земли, термальные воды, вулканизм, землетрясения, хозяйственная деятельность человека). Основным источником теплового поля является Солнце. Земля получает одну двухмиллиардную часть теплового потока Солнца. На верхнюю границу приходит тепловой поток, равный 1370 Дж/м², что соответствует сжиганию 1 млрд т нефти.

Температура на поверхности Земли колеблется в достаточно больших пределах. Самая низкая температура зарегистрирована в Антарктиде на станции Восток -89^о С, а самая высокая - в Триполи (Северная Африка) +58^о С.

С увеличением глубины в литосфере и гидросфере колебания температуры уменьшаются. Глубина, на которой температура практически не меняется, называется слоем постоянных температур. Наличие такого слоя объясняет образование вечной мерзлоты.

 

Задания (12): 1. Составьте схематический рисунок географических оболочек Земли. 2. Дайте краткую характеристику геосфер Земли. 3. Перечислите и охарактеризуйте основные физические поля Земли.