Земля
Земля — це третя від .
Зміст
[]
Планетарні характеристики
Земля обертається навколо зірки по еліптичній (дуже близької до кругової) із середньою швидкістю 29.765 км/с на середній відстані 149.6 млн. км за період рівний 365.24 доби. Земля має супутник — , що обертається навколо Землі на середній відстані 384400 км. Нахил земної осі до площини екліптики складає 66033`22``. Період обертання планети навколо своєї осі 23 год 56 хв 4.1 сек. Обертання навколо своєї осі викликає зміну дня і ночі, а нахил осі і обертання навколо Сонця — зміну пір року.
Форма Землі — , приблизно — , . Середній радіус Землі складає 6371.032 км, екваторіальний — 6378.16 км, полярний — 6356.777 км. Площа поверхні земної кулі 510 млн. кмІ, об'єм — 1.083 * 1012 кмІ, середня густина 5518 кг/мі. Маса Землі складає 5976 * 1021 кг. Земля має і тісно зв'язане з ним поля. зумовлює її сферичну форму й існування атмосфери.
За сучасними космогонічними уявленнями Земля утворилася приблизно 4.7 млрд. років тому з розсіяної в протосонячній системі газової речовини. В результаті диференціації речовини Землі, під дією свого гравітаційного поля, в умовах розігріву земних надр виникли і розвилися різні за хімічним складом, агрегатним станом і фізичними властивостями оболонки — : ядро (у центрі), , , , , . У складі Землі переважає (34.6 (29.5 (15.2 (12.7Земна кора, мантія і внутрішня частина ядра тверді (зовнішня частина ядра вважається рідкою). Від поверхні Землі до центру зростають тиск, густина й температура. Тиск у центрі планети 3.6 * 1011 Па, густина приблизно 12.5 * 10і кг/мі, температура в діапазоні від 5000 до 6000 0С. Основні типи земної кори — материковий і океанічний, у перехідній зоні від материка до океану розвинута кора проміжної будови.
[] Океан і суходіл
Докладніше у статті:
Велика частина Землі зайнята (361.1 млн. кмІ; 70.8суходіл складає 149.1 млн.кмІ (29.2і утворює шість материків (, , , , і ) і острови. Він підіймається над рівнем світового океану в середньому на 875 м (найбільша висота 8848 м — гора ), гори займають понад 1/3 поверхні суходолу. покривають приблизно 20поверхні суходолу, ліси — близько 30льодовики — понад 10Середня глибина світового океану близько 3800 м (найбільша глибина 11020 м — (западина) у ). Обсяг води на планеті складає 1370 млн. кмі, середня солоність 35 г/л.
[] Геологічна будова
Докладніше у статті:
будова Землі
Внутрішнє ядро, за припущенням, має діаметр 2600 км і складається з чистого заліза чи нікелю, зовнішнє ядро товщиною 2250 км із розплавленого заліза або нікелю, мантія близько 2900 км товщиною складається переважно з твердих гірських порід, відділена від земної кори . Кора і самий верхній шар мантії утворюють 12 основних рухомих плато, деякі з них несуть континенти. Плато постійно повільно рухаються, цей рух називається тектонічним дрейфом.
Внутрішня будова і склад «твердої» Землі. 3. складається з трьох осн. геосфер: земної кори, мантії і ядра, яке, в свою чергу, поділяється на ряд шарів. Речовина цих геосфер різна за фіз. властивостями, станом і мінералогіч. складом. У залежності від величини швидкостей сейсміч. хвиль і характеру їх зміни з глибиною «тверду» Землю ділять на вісім сейсміч. шарів: А, В, С, D', D", Е, F і G. Крім того, в Землі виділяють особливо міцний шар літосферу і наступний, розм'якшений шар — . Шар А, або земна кора, має змінну товщину (в континентальній області 33 км, в океанічній 6 км, в сер. 18 км). Під горами кора потовщується, в рифтових долинах серединно-океаніч. хребтів майже пропадає. На ниж. межі земної кори, — поверхні Мохоровичича, — швидкості сейсміч. хвиль зростають стрибком, що пов'язано в осн. зі зміною речовинного складу з глибиною, переходом від гранітів і базальтів до ультраосновних гірських порід верх. мантії. Шари В, С, D', D" входять в мантію. Шари Е, F і G утворюють ядро З. радіусом 3486 км. На межі з ядром (поверхні Гутенберґа) швидкість подовжніх хвиль меншає стрибком на 30а поперечні хвилі зникають, що вказує на те, що зовнішнє ядро (шар Е, що тягнеться до глиб. 4980 км) рідке. Нижче перехідного шару F (4980-5120 км) знаходиться тверде внутр. ядро (шар G), в якому знову розповсюджуються поперечні хвилі.
У твердій земній корі переважають такі хім. елементи: кисень (47,0кремній (29,0алюміній (8,05залізо (4,65кальцій (2,96натрій (2,5магній (1,87калій (2,5титан (0,45які в сумі складають 98,98Найбільш рідкісні елементи: Ро (бл. 2х10-14), Ra (2х10-10Re (7х10-8Au (4,3х10-7%), Bi (9х10-7%) і інш. У результаті магматич., метаморфіч., тектоніч. процесів і процесів осадоутворення земна кора різко диференційована, в ній протікають складні процеси концентрації і розсіяння хім. елементів, що приводять до утворення різних типів порід.
Вважають, що верх. мантія за складом близька до ультраосновних порід, в яких переважає О (42,5Mg (25,9Si (19,0і Fe (9,85У мінеральному відношенні тут панує олівін, менше піроксенів. Ниж. мантію вважають аналогом кам. метеоритів (хондритів). Ядро 3. за складом аналогічне залізним метеоритам і містить бл. 80Fe, 9 % Ni, 0,6Co. На основі метеоритної моделі розрахований сер. склад З., в якому переважає Fe (35О (30Si (15і Mg (13
Т-ра є однією з найважливіших характеристик земних надр, що дозволяють пояснити стан речовини в різн. шарах і побудувати загальну картину глобальних процесів. За вимірюваннями в свердловинах т-ра на перших км. наростає з глибиною з градієнтом 20 оС/км. На глиб. 100 км, де знаходяться первинні вогнища вулканів, сер. т-ра трохи нижча за т-ру плавлення г.п. і дорівнює 1100оС. При цьому під океанами на глиб. 100—200 км т-ра вища, ніж під континентами, на 100—200 оС. Стрибок густини речовини в шарі С на глиб. 420 км відповідає тиску 1,4х1010 Па і ототожнюється з фазовим переходом в , який відбувається при т-рі бл. 1600 оС. На межі з ядром при тискові 1,4х1011 Па і т-рі порядку 4000 оС силікати знаходяться в твердому стані, а залізо в рідкому. У перехідному шарі F, де залізо затвердіває, т-ра може бути 5000 оС, в центрі 3. — 5000-6000 оС, тобто, адекватна т-рі поверхні Сонця.
Див. .
[] Атмосфера Землі
Докладніше у статті:
Землі, загальна маса якої 5.15 * 1015 т, складається з — суміші в основному (78.08і (20.950,93аргону, 0,03, інше — це водяна пара, а також інертні та інші гази. Максимальна поверхні 57-580 С (у тропічних пустелях і ), мінімальна — біля ?900 С (у центральних районах ).
Атмосфера Землі захищає все живе на від згубного впливу .
Хімічний склад атмосфери Землі: 78,1 відсотка — , 20 — , 0,9 — , решта — , водяна пара, , , .
Атмосфера Землі включає:
(до 15 км)
(15—100 км)
(100 — 500 км).
Між тропосферою і стратосферою розміщується перехідний шар — . У глибинах стратосфери під впливом сонячного світла створюється , який захищає живі організми від космічного випромінювання. Вище — , й . Значного впливу науково-технічного прогресу зазнає атмосфера Землі. Близько 300 млн. автомобілів щорічно викидають в атмосферу 400 млн. т оксидів вуглецю, понад 100 млн. т вуглеводів, сотні тисяч тонн свинцю. Найпотужніші виробники викидів в атмосферу: , металургійна, хімічна, нафтохімічна, целюлозна та інші галузі промисловості, .
Систематичне вдихання забрудненого помітно погіршує здоров'я людей. Газоподібні і пилові домішки можуть надавати повітрю неприємного запаху, подразнювати слизові оболонки очей, верхніх дихальних шляхів і тим самим знижувати їхні захисні функції, бути причиною хронічних бронхітів та захворювань легенів. Численні дослідження показали, що на фоні патологічних відхилень в організмі (захворювання легенів, серця, печінки, нирок та інших органів) шкідлива дія атмосферного забруднення проявляється сильніше. Важливою екологічною проблемою стало випадання . Щорічно при спалюванні палива в атмосферу надходить до 15 млн. т , який, сполучаючись з водою, утворює слабкий розчин , що разом з дощем випадає на землю. Кислотні дощі негативно впливають на людей, врожай, споруди і т. ін.
Забруднення атмосферного повітря може також опосередковано впливати на здоров'я і санітарні умови життя людей.
Накопичення в атмосфері вуглекислого газу може викликати потепління клімату в результаті . Суть його полягає в тому, що шар двоокису вуглекислого газу, який вільно пропускає сонячну радіацію до Землі, буде затримувати повернення у верхні шари атмосфери теплового випромінювання. У зв'язку з цим у нижніх шарах атмосфери підвищуватиметься температура, що, у свою чергу, призведе до танення льодовиків, снігів, підйому рівня океанів і морів, затоплення значної частини суші.
[] Історія
Докладніше у статті:
Утворення Землі і початковий етап її розвитку (тривалістю приблизно 1,2 млрд. років) належать до догеологічної історії. Абсолютний вік найдревніших гірських порід складає понад 3.5 млрд. років і, починаючи з цього моменту, веде відлік геологічна історія Землі, яка поділяється на два нерівних етапи: , що займає приблизно 5/6 усього геологічного літочислення (близько 3 млрд. років), і , що охоплює останні 570 млн. років. Близько 3-3.5 млрд. років тому врезультаті закономірної еволюції матерії на Землі виникло життя, почався розвиток — сукупності всіх живих організмів (так звана жива речовина Землі), яка суттєво вплинула на розвиток , й (принаймні в частині осадової оболонки).
Новий фактор, що справляє могутній вплив на біосферу та навіть геосферу — діяльність , що з'явилося на Землі після появи (в результаті ) менш ніж 3 млн. років тому (єдності щодо датування не досягнуто й деякі дослідники вважають — 7 млн. років тому). Відповідно, у процесі розвитку біосфери виділяють утворення й подальший розвиток .
Високий темп росту населення Землі (чисельність земного населення складала 275 млн. чол. у 1000 році, 1.6 млрд. чол. у 1900 році і приблизно 6.3 млрд. чол. у 1995 році) і посилення впливу людського суспільства на природне середовище висунули проблеми раціонального використання всіх природних ресурсів і .
Зміст
[]
Планетарні характеристики
Земля обертається навколо зірки по еліптичній (дуже близької до кругової) із середньою швидкістю 29.765 км/с на середній відстані 149.6 млн. км за період рівний 365.24 доби. Земля має супутник — , що обертається навколо Землі на середній відстані 384400 км. Нахил земної осі до площини екліптики складає 66033`22``. Період обертання планети навколо своєї осі 23 год 56 хв 4.1 сек. Обертання навколо своєї осі викликає зміну дня і ночі, а нахил осі і обертання навколо Сонця — зміну пір року.
Форма Землі — , приблизно — , . Середній радіус Землі складає 6371.032 км, екваторіальний — 6378.16 км, полярний — 6356.777 км. Площа поверхні земної кулі 510 млн. кмІ, об'єм — 1.083 * 1012 кмІ, середня густина 5518 кг/мі. Маса Землі складає 5976 * 1021 кг. Земля має і тісно зв'язане з ним поля. зумовлює її сферичну форму й існування атмосфери.
За сучасними космогонічними уявленнями Земля утворилася приблизно 4.7 млрд. років тому з розсіяної в протосонячній системі газової речовини. В результаті диференціації речовини Землі, під дією свого гравітаційного поля, в умовах розігріву земних надр виникли і розвилися різні за хімічним складом, агрегатним станом і фізичними властивостями оболонки — : ядро (у центрі), , , , , . У складі Землі переважає (34.6 (29.5 (15.2 (12.7Земна кора, мантія і внутрішня частина ядра тверді (зовнішня частина ядра вважається рідкою). Від поверхні Землі до центру зростають тиск, густина й температура. Тиск у центрі планети 3.6 * 1011 Па, густина приблизно 12.5 * 10і кг/мі, температура в діапазоні від 5000 до 6000 0С. Основні типи земної кори — материковий і океанічний, у перехідній зоні від материка до океану розвинута кора проміжної будови.
[] Океан і суходіл
Докладніше у статті:
Велика частина Землі зайнята (361.1 млн. кмІ; 70.8суходіл складає 149.1 млн.кмІ (29.2і утворює шість материків (, , , , і ) і острови. Він підіймається над рівнем світового океану в середньому на 875 м (найбільша висота 8848 м — гора ), гори займають понад 1/3 поверхні суходолу. покривають приблизно 20поверхні суходолу, ліси — близько 30льодовики — понад 10Середня глибина світового океану близько 3800 м (найбільша глибина 11020 м — (западина) у ). Обсяг води на планеті складає 1370 млн. кмі, середня солоність 35 г/л.
[] Геологічна будова
Докладніше у статті:
будова Землі
Внутрішнє ядро, за припущенням, має діаметр 2600 км і складається з чистого заліза чи нікелю, зовнішнє ядро товщиною 2250 км із розплавленого заліза або нікелю, мантія близько 2900 км товщиною складається переважно з твердих гірських порід, відділена від земної кори . Кора і самий верхній шар мантії утворюють 12 основних рухомих плато, деякі з них несуть континенти. Плато постійно повільно рухаються, цей рух називається тектонічним дрейфом.
Внутрішня будова і склад «твердої» Землі. 3. складається з трьох осн. геосфер: земної кори, мантії і ядра, яке, в свою чергу, поділяється на ряд шарів. Речовина цих геосфер різна за фіз. властивостями, станом і мінералогіч. складом. У залежності від величини швидкостей сейсміч. хвиль і характеру їх зміни з глибиною «тверду» Землю ділять на вісім сейсміч. шарів: А, В, С, D', D", Е, F і G. Крім того, в Землі виділяють особливо міцний шар літосферу і наступний, розм'якшений шар — . Шар А, або земна кора, має змінну товщину (в континентальній області 33 км, в океанічній 6 км, в сер. 18 км). Під горами кора потовщується, в рифтових долинах серединно-океаніч. хребтів майже пропадає. На ниж. межі земної кори, — поверхні Мохоровичича, — швидкості сейсміч. хвиль зростають стрибком, що пов'язано в осн. зі зміною речовинного складу з глибиною, переходом від гранітів і базальтів до ультраосновних гірських порід верх. мантії. Шари В, С, D', D" входять в мантію. Шари Е, F і G утворюють ядро З. радіусом 3486 км. На межі з ядром (поверхні Гутенберґа) швидкість подовжніх хвиль меншає стрибком на 30а поперечні хвилі зникають, що вказує на те, що зовнішнє ядро (шар Е, що тягнеться до глиб. 4980 км) рідке. Нижче перехідного шару F (4980-5120 км) знаходиться тверде внутр. ядро (шар G), в якому знову розповсюджуються поперечні хвилі.
У твердій земній корі переважають такі хім. елементи: кисень (47,0кремній (29,0алюміній (8,05залізо (4,65кальцій (2,96натрій (2,5магній (1,87калій (2,5титан (0,45які в сумі складають 98,98Найбільш рідкісні елементи: Ро (бл. 2х10-14), Ra (2х10-10Re (7х10-8Au (4,3х10-7%), Bi (9х10-7%) і інш. У результаті магматич., метаморфіч., тектоніч. процесів і процесів осадоутворення земна кора різко диференційована, в ній протікають складні процеси концентрації і розсіяння хім. елементів, що приводять до утворення різних типів порід.
Вважають, що верх. мантія за складом близька до ультраосновних порід, в яких переважає О (42,5Mg (25,9Si (19,0і Fe (9,85У мінеральному відношенні тут панує олівін, менше піроксенів. Ниж. мантію вважають аналогом кам. метеоритів (хондритів). Ядро 3. за складом аналогічне залізним метеоритам і містить бл. 80Fe, 9 % Ni, 0,6Co. На основі метеоритної моделі розрахований сер. склад З., в якому переважає Fe (35О (30Si (15і Mg (13
Т-ра є однією з найважливіших характеристик земних надр, що дозволяють пояснити стан речовини в різн. шарах і побудувати загальну картину глобальних процесів. За вимірюваннями в свердловинах т-ра на перших км. наростає з глибиною з градієнтом 20 оС/км. На глиб. 100 км, де знаходяться первинні вогнища вулканів, сер. т-ра трохи нижча за т-ру плавлення г.п. і дорівнює 1100оС. При цьому під океанами на глиб. 100—200 км т-ра вища, ніж під континентами, на 100—200 оС. Стрибок густини речовини в шарі С на глиб. 420 км відповідає тиску 1,4х1010 Па і ототожнюється з фазовим переходом в , який відбувається при т-рі бл. 1600 оС. На межі з ядром при тискові 1,4х1011 Па і т-рі порядку 4000 оС силікати знаходяться в твердому стані, а залізо в рідкому. У перехідному шарі F, де залізо затвердіває, т-ра може бути 5000 оС, в центрі 3. — 5000-6000 оС, тобто, адекватна т-рі поверхні Сонця.
Див. .
[] Атмосфера Землі
Докладніше у статті:
Землі, загальна маса якої 5.15 * 1015 т, складається з — суміші в основному (78.08і (20.950,93аргону, 0,03, інше — це водяна пара, а також інертні та інші гази. Максимальна поверхні 57-580 С (у тропічних пустелях і ), мінімальна — біля ?900 С (у центральних районах ).
Атмосфера Землі захищає все живе на від згубного впливу .
Хімічний склад атмосфери Землі: 78,1 відсотка — , 20 — , 0,9 — , решта — , водяна пара, , , .
Атмосфера Землі включає:
(до 15 км)
(15—100 км)
(100 — 500 км).
Між тропосферою і стратосферою розміщується перехідний шар — . У глибинах стратосфери під впливом сонячного світла створюється , який захищає живі організми від космічного випромінювання. Вище — , й . Значного впливу науково-технічного прогресу зазнає атмосфера Землі. Близько 300 млн. автомобілів щорічно викидають в атмосферу 400 млн. т оксидів вуглецю, понад 100 млн. т вуглеводів, сотні тисяч тонн свинцю. Найпотужніші виробники викидів в атмосферу: , металургійна, хімічна, нафтохімічна, целюлозна та інші галузі промисловості, .
Систематичне вдихання забрудненого помітно погіршує здоров'я людей. Газоподібні і пилові домішки можуть надавати повітрю неприємного запаху, подразнювати слизові оболонки очей, верхніх дихальних шляхів і тим самим знижувати їхні захисні функції, бути причиною хронічних бронхітів та захворювань легенів. Численні дослідження показали, що на фоні патологічних відхилень в організмі (захворювання легенів, серця, печінки, нирок та інших органів) шкідлива дія атмосферного забруднення проявляється сильніше. Важливою екологічною проблемою стало випадання . Щорічно при спалюванні палива в атмосферу надходить до 15 млн. т , який, сполучаючись з водою, утворює слабкий розчин , що разом з дощем випадає на землю. Кислотні дощі негативно впливають на людей, врожай, споруди і т. ін.
Забруднення атмосферного повітря може також опосередковано впливати на здоров'я і санітарні умови життя людей.
Накопичення в атмосфері вуглекислого газу може викликати потепління клімату в результаті . Суть його полягає в тому, що шар двоокису вуглекислого газу, який вільно пропускає сонячну радіацію до Землі, буде затримувати повернення у верхні шари атмосфери теплового випромінювання. У зв'язку з цим у нижніх шарах атмосфери підвищуватиметься температура, що, у свою чергу, призведе до танення льодовиків, снігів, підйому рівня океанів і морів, затоплення значної частини суші.
[] Історія
Докладніше у статті:
Утворення Землі і початковий етап її розвитку (тривалістю приблизно 1,2 млрд. років) належать до догеологічної історії. Абсолютний вік найдревніших гірських порід складає понад 3.5 млрд. років і, починаючи з цього моменту, веде відлік геологічна історія Землі, яка поділяється на два нерівних етапи: , що займає приблизно 5/6 усього геологічного літочислення (близько 3 млрд. років), і , що охоплює останні 570 млн. років. Близько 3-3.5 млрд. років тому врезультаті закономірної еволюції матерії на Землі виникло життя, почався розвиток — сукупності всіх живих організмів (так звана жива речовина Землі), яка суттєво вплинула на розвиток , й (принаймні в частині осадової оболонки).
Новий фактор, що справляє могутній вплив на біосферу та навіть геосферу — діяльність , що з'явилося на Землі після появи (в результаті ) менш ніж 3 млн. років тому (єдності щодо датування не досягнуто й деякі дослідники вважають — 7 млн. років тому). Відповідно, у процесі розвитку біосфери виділяють утворення й подальший розвиток .
Високий темп росту населення Землі (чисельність земного населення складала 275 млн. чол. у 1000 році, 1.6 млрд. чол. у 1900 році і приблизно 6.3 млрд. чол. у 1995 році) і посилення впливу людського суспільства на природне середовище висунули проблеми раціонального використання всіх природних ресурсів і .
