Реферат: Форма, размеры и движения Земли и их геофизические следствия. Гравитационное поле Земли

 

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

<img src="/cache/referats/17603/image001.gif" v:shapes="_x0000_i1025">

Тема:« Форма, размеры и движения Земли и их геофизические следствия.Гравитационное поле Земли. Основные характеристики, их изменения по широте,глубине и высоте над поверхностью Земли. Гравитационные аномалии. »

<img src="/cache/referats/17603/image003.jpg" v:shapes="_x0000_i1026">

Выполнил: студент  заочного отделения  1 курса        

 специальность метеорология  Бондарчук А.В.

План

·<span Times New Roman"">       

Третьяпланета в галактике.

·<span Times New Roman"">       

Орбитальныехарактеристики  планет.

·<span Times New Roman"">       

Внутренне  строение Земли.

·<span Times New Roman"">       

Земнаякора  и её  строение.

·<span Times New Roman"">       

Газовая  оболочка Земли.

·<span Times New Roman"">       

Закон  всемирного тяготения.

·<span Times New Roman"">       

Форма  Земли и  гравитация.

·<span Times New Roman"">       

Аномалии  силы тяжести.

·<span Times New Roman"">       

Система  Земля – Луна.

·<span Times New Roman"">       

Физические  основы гравитационных  аномалий.

·<span Times New Roman"">       

Первая  в мире  гравикарта.

·<span Times New Roman"">       

Список  использованной  литературы.

Третья планетав галактике.

Солнечная система включаетдевять крупных планет, которые со своими 57 спутниками обращаются вокругмассивной звезды по эллиптическим орбитам (рис. 1). По своим размерам и массе планетыможно разделить на две группы – планеты земной группы, расположенные ближе кСолнцу, – Меркурий, Венера, Земля и Марс и планеты-гиганты – Юпитер, Сатурн,Уран и Нептун, находящиеся на значительно более удаленных орбитах отцентральной звезды. Последняя из известных планет Плутон своей орбитой срадиусом около 6 млрд. км очерчивает границы Солнечной системы. Плутон неотносится к планетам-гигантам, его масса почти в десять раз меньше массы Земли.Аномальные характеристики этой крошечной планеты позволяют рассматривать ее какбывший спутник Нептуна.

Кроме больших планет между орбитамиМарса и Юпитера вращается более 2300 малых планет – астероидов, множество болеемелких тел – метеоритов и метеорной пыли, а также несколько десятков тысячкомет, двигающихся по сильно вытянутым орбитам, некоторые из которых далековыходят за границы Солнечной системы.

<img src="/cache/referats/17603/image005.jpg" v:shapes="_x0000_i1027">

Рис. 1. Солнечная система

Рис. II.2. Элементы планетной орбиты:

АП — большая полуось орбиты,

 ось апсид; П — перегилий; А — афелий;

r — радиус-вектор

<img src="/cache/referats/17603/image007.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1028">Все планеты и астероиды обращаются вокруг Солнца в направлении движенияЗемли – с запада на восток. Это так называемое прямое движение. Основныезакономерности движения планет полностью определяются законами Кеплера.Рассмотрим эти законы и охарактеризуем основные элементы эллиптических орбит. Согласнопервому закону, все планеты обращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам,в одном из фокусов которых находится Солнце. На рис. 2 показаны элементыпланетных орбит с Солнцем (С) в фокусе. Линия АП называется линией апсид,крайние точки которой афелий (А) и перигелий (П) характеризуют наибольшее и наименьшееудаление от Солнца.Расстояние планет( Р ) на орбитеот Солнца (гели­оцентрическое расстояние) определяется радиусом-вектором<span Times New Roman""><span Times New Roman"">r = СР.

Отношение полуфокальногорасстояния (с) к большой полуоси (а)называется эксцентриситетом орбиты:      <img src="/cache/referats/17603/image009.gif" v:shapes="_x0000_i1029">                   

Если обозначить через <span Times New Roman""><span Times New Roman"">q

перигельноерасстояние, а через Q афелийноерасстояние, то их значения легко определить из выражений:           <img src="/cache/referats/17603/image011.gif" v:shapes="_x0000_i1030">        

                          <img src="/cache/referats/17603/image013.gif" v:shapes="_x0000_i1031">              

Тогда,определив большую полуось (а), мынайдем среднее годичное расстояние планеты до Солнца:     

<img src="/cache/referats/17603/image015.jpg" v:shapes="_x0000_i1032">

<img src="/cache/referats/17603/image017.gif" v:shapes="_x0000_i1033">                 

Cреднеегелиоцентрическое расстояние Земли отСолнца равно 149,6 млн. км. Эта величина называется астрономической единицей ипринимается за единицу измерений расстояний в пределах Солнечной системы.

Согласно второму законуКеплера ра­диус-вектор планеты описывает площади, прямо пропорциональные промежуткамвремени. Если обозначить через S1площадь перигелийногосектора(рис. 3), а через S2 –площадь афелийногосектора, то их отношение будет пропорциональновременам <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">D

t1и <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">Dt2,за которые планета прошла соответствующие отрезки дуг орбиты:        <img src="/cache/referats/17603/image019.gif" v:shapes="_x0000_i1034">                                          

Отсюда следует, что секториальная скорость :         <img src="/cache/referats/17603/image021.gif" v:shapes="_x0000_i1035">               

величина постоянная.

Время, втечение которого планета сделает полный оборот по орбите, называется звездным,или сидерическим периодом Т (рис. 3).За полный оборот радиус-вектор планеты опишет площадь эллипса:

<img src="/cache/referats/17603/image023.gif" v:shapes="_x0000_i1036">                                

Поэтому секториальнаяскорость :         <img src="/cache/referats/17603/image025.gif" v:shapes="_x0000_i1037">                          

оказывается наибольшей в перигелии, анаименьшей – в афелии. Испо­льзуя второйзакон, можно вычислить эксцентриситет земной орбиты по наибольшему инаименьшему суточному смещению Солнца по эклиптике, отражающему движение Земли.Земля в перигелии пребывает в начале января (hmax= 61<span Times New Roman""><span Times New Roman"">'

), а в афелии в начале июля (hmax= 57<span Times New Roman""><span Times New Roman"">'). По второму закону Кеплера скорость Земли в афелии иперигелии определяется из выражений:       <img src="/cache/referats/17603/image027.gif" v:shapes="_x0000_i1038"><img src="/cache/referats/17603/image029.gif" v:shapes="_x0000_i1039">

Такимобразом, орбита Земли  лишь ненамногоотличается от окружности.

Найденныеиз наблюдательной астрономии законы Кеплера показали, что Солнечная система представляетсобой механическую систему с центром, находящимся в солнечной массе.

ЗаконыКеплера послужили Ньютону основой для вывода своего знаменитого законавсемирного тяготения, который он сформулировал так: каждые две материальныечастицы взаимно притягиваются с силой, пропорциональной их массам и обратнопропорциональной квадрату расстояния между ними.

Математическаяформулировка этого закона имеет вид:     <img src="/cache/referats/17603/image031.gif" v:shapes="_x0000_i1040">

где M и m– взаимодействующие массы, r– расстояние между ними; G – гравитационная постоянная. В системеСИ G = 6,672<span Arial",«sans-serif»;mso-ascii-font-family: «Times New Roman»;mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Arial">·

10-11 м3<span Arial",«sans-serif»;mso-ascii-font-family: «Times New Roman»;mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Arial">·кг-1<span Arial",«sans-serif»;mso-ascii-font-family:«Times New Roman»; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Arial">·с-2. Физический смысл гравитационной постоянной заключаетсяв следующем: она характеризует силу притяжения двух масс весом в 1 кг каждая нарасстоянии в 1 м. Величина G впервыебыла определена в 1798 г. английским физиком Кавендишем с помощью крутильных весов.

Закон Ньютона решил задачу о характере действия силы,управляющей движением планет. Это сила тяготения, создаваемая центральноймассой Солнца. Именно эта сила не дает планетам разлететься, а сохраняет их всвязной системе последовательных орбит, по которым как на привязи сотнимиллионов лет кружатся большие и малые планеты.

Воспользуемся законом тяготения и определим массуЗемли, полагая, что взаимодействуют две массы – Земли (М) и некоторого тела,лежащего на ее поверхности. Сила притяжения этого тела определяется закономНьютона:       <img src="/cache/referats/17603/image033.gif" v:shapes="_x0000_i1041">                                   

Но одновременно из второго закона механики эта же силаравна произведению массы на ускорение:

<img src="/cache/referats/17603/image035.gif" v:shapes="_x0000_i1042">                                           

где g – ускорение силы тяжести; R– радиус Земли.Приравнивая правые части выражений:           <img src="/cache/referats/17603/image037.gif" v:shapes="_x0000_i1043">

найдем выражение дляопределения массы Земли:       <img src="/cache/referats/17603/image039.gif" v:shapes="_x0000_i1044">                             

Подставив известные значения G = 6,672<span Arial",«sans-serif»;mso-ascii-font-family:«Times New Roman»; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Arial">·

10-11 м3<span Times New Roman""><span Times New Roman"">·кг-1<span Times New Roman""><span Times New Roman"">·с-2,g = 9,81 м/с2, R = 6,371<span Arial",«sans-serif»;mso-ascii-font-family: «Times New Roman»;mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Arial">·106 м, в итоге получим MЗ = 5,97<span Arial",«sans-serif»; mso-ascii-font-family:«Times New Roman»;mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Arial">·1024 кг, или в граммах: M3= 5,97<span Arial",«sans-serif»; mso-ascii-font-family:«Times New Roman»;mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Arial">·1027 г. Такова масса Земли.

Внастоящее время для более точного определения массы и фигуры планет и ихспутников используются параметры орбиты искусственных спутников, запускаемых сЗемли.

Орбитальныехарактеристики  планет.

Физические условия на поверхностикаждой из девяти планет всецело определяются их положением на орбитеотносительно Солнца. Ближайшие к светилу четыре планеты – Меркурий, Венера,Земля и Марс – имеют сравнительно небольшие массы, заметное сходство в составеслагающего их вещества и получают большое количество солнечного тепла, ощутимовлияющего на температуру поверхности планет. Две из них – Венера и Земля –имеют плотную атмосферу, Меркурий и Марс атмосферы практически не имеют.

Планеты-гиганты Юпитер,Сатурн, Уран и Нептун значительно удалены от Солнца, имеют гигантские массы иплотную мощную атмосферу. Все они отличаются высокой осевой скоростью вращения.Солнечное тепло почти не достигает этих планет. На Юпитере оно составляет 0,018<span Arial",«sans-serif»; mso-ascii-font-family:«Times New Roman»;mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Arial">·

103 Вт/м2, наНептуне – 0,008<span Arial",«sans-serif»;mso-ascii-font-family:«Times New Roman»; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Arial">·103 Вт/м2.

Большая часть массывещества Солнечной системы сосредоточена в самом Солнце – более 99%. На долюпланет приходится менее 1% общей массы. Остальное вещество рассеяно в астероидах,кометах, метеоритах, метеорной и космической пыли.

Все планеты имеютсравнительно небольшие размеры и в сравнении с расстояниями между ними их можнопредставлять в виде материальной точки. Из курса физики известно, чтопроизведение массы тела на его скорость называется импульсом:       <img src="/cache/referats/17603/image041.gif" v:shapes="_x0000_i1045">                                        

а произведение радиуса-вектора наимпульс – моментом импульса:         <img src="/cache/referats/17603/image043.gif" v:shapes="_x0000_i1046">                         

Из приведенного выражениявидно, что скорость V движенияпланеты по эллиптической орбите меняется вместе с изменением радиуса-вектора r. При этом на основании второго законаКеплера имеет место сохранение моментов импульса:        <img src="/cache/referats/17603/image045.gif" v:shapes="_x0000_i1047">                                

Видно, что при увеличении r1 скорость V1 должна уменьшаться, и наоборот (масса т планеты неизменна). Если выразить линейную скорость V через угловую скорость <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">w

:        <img src="/cache/referats/17603/image047.gif" v:shapes="_x0000_i1048">                            

то выражение для момента импульсапланеты примет вид:        <img src="/cache/referats/17603/image049.gif" v:shapes="_x0000_i1049">                                     

Из последней формулыследует, что при сжатии вращающихся систем, т. е. при уменьшении r и постоянстве т, угловая скоростьвращения <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">w

неизбежно возрастает.

Втаблице  приведены орбитальные параметрыпланет. Хорошо видно, как по мере возрастания радиуса орбиты(гелиоцентрического расстояния) уменьшается период обращения и, следовательно,скорость движения планет.

Орбитальные параметры планет Солнечной системы.

Планета

Радиус

орбиты, 109м

Масса,

1027 г

Плот-ность,

г/см3

Экваториаль-

ныйрадиус, 106 м

Период

вращения, земные сут или ч

Наклон экватора к орбите, градусы

Период

обращения земные сут

Меркурий

57,9

0,330

5,43

2,439

58,65 сут

2 <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">±

3

87,96935

Венера

108,2

4,870

5,25

6,051

243,022

(<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">±

006) сут

177,3

224,7

Земля

149,6

5,976

5,52

6,378

23,9345 ч

23,45

365,26

Марс

227,9

0,642

3,95

3,393

24,6299 ч

23,98

686,98

Юпитер

778,3

1900

6,84

71.398

9,841 ч

3,12

4333

Сатурн

1427,0

568,8

5,85

60,33

10,233 ч

26,73

10759

Уран

2869,6

86,87

5,55

26,20

17,24 ч

97,86

30685

Нептун

4496,6

102,0

5,60

25,23

(18,2 <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">±

0,4) ч

(29,56)

60189

Плутон

5900,1

(0,013)

(0,9)

(1,5)

6,387 сут

(118,5)

90465

При движениипланеты вокруг Солнца сила притяжения последнего уравнивается центростремительнойсилой, приложенной к планете:                      <img src="/cache/referats/17603/image051.gif" v:shapes="_x0000_i1050">                                 

Отсюда легко найти среднююорбитальную скорость движения планеты, которая совпадает с круговой скоростью:                         <img src="/cache/referats/17603/image053.gif" v:shapes="_x0000_i1051">                               

где r = a – расстояние от Солнца; Т – период обращения планеты вокругсветила.

Вкачестве примера найдем среднюю орбитальную скорость вращения Земли, положив вформулу   Т = 365,2564<span Arial",«sans-serif»;mso-ascii-font-family:«Times New Roman»; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Arial">·

86400 с = 31,56<span Arial",«sans-serif»;mso-ascii-font-family:«Times New Roman»; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Arial">·106 с, а= 149,6<span Arial",«sans-serif»;mso-ascii-font-family:«Times New Roman»;mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Arial">·106км, получим V = 29,78 км/с.

Внутренне  строение Земли.

Длительное существование воды и жизни на поверхности Земли сталовозможным благодаря трем основным характеристикам — ее массе,гелиоцентрическому расстоянию и быстрому вращению вокруг своей оси.

Именно эти планетарные характеристики определили единственно возможныйпуть эволюции живого и неживого вещества Земли в условиях Солнечной системы,итоги которого запечатлены в неповторимом облике планеты. Эти три важнейшиехарактеристики у других восьми планет Солнечной системы существенно отличаютсяот земных, что и явилось причиной наблюдаемых различий в их строении и путях эволюции.

Масса современной Земли равна 5,976<span Arial",«sans-serif»;mso-ascii-font-family:«Times New Roman»; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Arial">·

1027 г. В прошлом вследствие непрерывно протекающих процессовдиссипации летучих элементов и тепла она, несомненно, была больше. Массапланеты играет определяющую роль в эволюции протовещества.Шарообразная форма Земли свидетельствует о преобладании гравитационной организациивещества в теле планеты.

С ростом глубины растут давление и температура. Вещество переходит врасплавленное и даже ионизованное состояние, благодаря чему возрастает егохимический потенциал. Тем самым создаются предпосылки для длительной термическойи, следовательно, геологической активности планеты.

Средний радиусгелиоцентрической орбиты Земли (расстояние от Солнца) равен 149,6 млн. км. Этавеличина принята в качестве астрономической единицы. Почему мы выделяем этотпараметр среди множества других? Дело в том, что на этом расстоянии количествосолнечного тепла, достигающего поверхности Земли, таково, что выносимая из недрвода имеет возможность длительное время сохраняться в жидкой фазе, формируяобширные океанические и морские бассейны. Уже на орбите Венеры, расположеннойна 50 млн. км ближе к Солнцу, и на орбите Марса, расположенного на 70 млн. кмдальше от Солнца, чем Земля, таких условий нет. На Венере из-за избыткасолнечного тепла вода испаряется и может существовать только в атмосфере планеты,на Марсе из-за недостатка тепла пребывает в замерзшем состоянии под грунтомпланеты (возможно, в форме мерзлоты). И наконец, вращение Земли: полный оборотвокруг своей оси относительно Солнца планета делает за 24 часа, или за 86400 с;относительно звезд — за 86164 с. Благодаря столь быстрому вращению возниклидинамические условия, необходимые для образования земного магнитного поля. Безмагнитного экрана развитие современных форм жизни при прочих благоприятныхусловиях было бы невозможно. Поток солнечных частиц высоких энергийбеспрепятственно достигал бы земной поверхности, неся гибель живому веществу.Жизнь в этих условиях могла бы зародиться и существовать лишь под водой или глубоков грунте. Суша являла бы собой мертвые пустыни, лишенные растительности икаких-либо живых существ.

Суточное вращение Землиобеспечивает также попеременное нагревание и охлаждение ее поверхности. Этоспособствует развитию водной и воздушной циркуляции, ускорению динамики всехпроцессов жизнедеятельности биосферы, преобразованию вещества земной коры.

Наклон оси вращения кплоскости орбиты (23°27<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">¢

) приводит к периодическому(сезонному) изменению количества солнечного тепла, получаемого различнымиучастками земной поверхности при движении планеты по гелиоцентрической орбите. Полноеобращение вокруг Солнца Земля делает за 365,2564 звездных суток (сидерическийгод), или 365,2422 солнечных суток (тропический год).

Площадь поверхности Земли равна 510 млн. км2, средний радиуссферы — 6371 км.

Земнаякора  и её  строение.

<img src="/cache/referats/17603/image055.jpg" v:shapes="_x0000_i1052">

 Внутреннее строение Земли. Заштрихованы области внешнего ядра  и астеносферы: А — земная кора; ВС — верхняя мантия; D — оболочка; Е — верхнее (жидкое) ядро; F — переходная зона; G — внутреннее ядро

Верхняя твердая геосфераименуется земной корой. Это понятиесвязано с именем югославского геофизика А.Мохоровичича,который установил, что в верхней толще Земли сейсмические волныраспространяются медленнее, нежели на больших глубинах. Впоследствии этотверхний низкоскоростной слой был назван земной корой, а граница, отделяющаяземную кору от мантии Земли, — границей Мохоровичича, или, сокращенно, — Моха. Мощность земнойкоры изменчива. Под водами океанов она не превышает 10-12 км, а на континентахсоставляет 40-60 км, (что составляет не более 1% земного радиуса), редкоувеличиваясь в горных районах до 75 км. Средняя мощность коры принимается равной33 км, средняя масса — 3<span Times New Roman""><span Times New Roman"">·

10 25 г.

По геологическим и геохимическим данным до глубины 16 кмподсчитан усредненный химический состав пород земной коры<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">[1]. Этиданные постоянно уточняются и на сегодня выглядят следующим образом: кислород — 47%, кремний — 27,5, алюминий — 8,6, железо — 5, кальций, натрий, магний икалий — 10,5, на все

Внутреннее строение Земли

<img src="/cache/referats/17603/image057.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1030">остальные элементы приходится около 1,5%, в том числе на титан- 0,6%, углерод — 0,1, медь — 0,01, свинец — 0,0016, золото — 0,0000005%.Очевидно, что первые восемь элементов составляют почти 99% земной коры и только1% падает на остальные (более сотни!) элементы таблицы Д.И. Менделеева.Вопрос о составе более глубоких зон Земли остается спорным. Плотность пород,слагающих земную кору, с глубиной возрастает. Средняя плотность пород в верхнихгоризонтах коры 2,6-2,7 г/см3, ускорение силы тяжести на ееповерхности 982 см/с2. Зная распределение плотности и ускорения силытяжести, можно рассчитать давление для любой точки радиуса Земли. На глубине 50км, т.е. примерно у подошвы земной коры, давление составляет 13000 атм.

Температурный режим впределах земной коры довольно своеобразен. На некоторую глубину в недра проникаеттепловая энергия Солнца. Суточные колебания температуры наблюдаются на глубинахот нескольких сантиметров до 1-2 м. Годовые колебания в умеренных широтахдостигают глубины 20-30 м. На этих глубинах залегает слой пород с постояннойтемпературой — изотермический горизонт.Его температура равна средней годовой температуре воздуха в данном регионе. В полярныхи экваториальных широтах, где амплитуда колебания годовых температур мала,изотермический горизонт залегает близко к земной поверхности. Верхний слойземной коры, в котором температура меняется по сезонам года, называется активным. В Москве, например, активныйслой достигает глубины 20 м.

Ниже изотермическогогоризонта температура повышается. Повышение температуры с глубиной ниже изотермическогогоризонта обусловлено внутренним теплом Земли. В среднем прибавка температурына 1<span Times New Roman""><span Times New Roman"">°

Сосуществляется при заглублении в земную кору на 33 м. Эта величина называется геотермической ступенью<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">[2].Геотермическая ступень в разных регионах Земли различна: полагают, что в зонахвулканизма она может быть около 5 м, а в спокойных платформенных областях — возрастатьдо 100 м.

Вместе с верхним твердымслоем мантии земная кора объединяется понятием литосфера, совокупность же коры и верхней мантии принято именовать тектоносферой .

Типы коры. В разных регионах соотношение между различными горнымипородами в земной коре различно, причем обнаруживается зависимость состава корыот характера рельефа и внутреннего строения территории. Результаты геофизическихисследований и глубоко бурения позволили выделить два основных и два переходныхтипа земной коры. Основные типы маркируют такие глобальные структурные элементыкоры как континенты и океаны. Эти структуры прекрасно выражены в рельефе Земли,и им свойственны континентальный и океанический типы коры .

<img src="/cache/referats/17603/image059.jpg" v:shapes="_x0000_i1054">

Рис. Типы земной коры:

1 — вода, 2 — осадочныйслой, 3 — переслаивание осадочных пород

и базальтов, 4 — базальты икристаллические ультраосновные породы,

5 — гранитно-метаморфическийслой, 6 — гранулитово-базитовый слой,

7 — нормальная мантия, 8 — разуплотненная мантия

Континентальная кораразвита под континентами и, как ужеговорилось, имеет разную мощность. В пределах платформенных областей,соответствующих континентальным равнинам, это 35-40 км, в молодых горных сооружениях- 55-70 км. Максимальная мощность земной коры — 70-75 км — установлена подГималаями и Андами. В континентальной коре выделяются две толщи: верхняя — осадочная и нижняя — консолидированная кора.

Океанская корахарактерна для Мирового океана. Она отличается отконтинентальной по мощности и составу. Мощность ее колеблется от 5 до 12 км,составляя в среднем 6-7 км. Сверху вниз в океанской коре выделяются три слоя:верхний слой рыхлых морских осадочных пород до 1 км мощностью; средний,представленный переслаиванием базальтов, карбонатныхи кремнистых пород, мощностью 1-3 км; нижний, сложенный основными породами .

 Субокеанскаякораразвита под глубоководными котловинами окраинных и внутренних морей (Черное, Средиземное,Охотское и др.), а также обнаружена в некоторых глубоких впадинах на суше(централь­ная часть Прикаспийской впадины). Мощность субокеанскойкоры 10-25 км, причем увеличена она преимущественно за счет осадочного слоя,залегающего непосредственно на нижнем слое океанской коры.

Субконтинентальнаякорахарактерна дляостровных дуг (Алеут­ской, Курильской, Южно-Антильскойи др.) и окраин материков. По строению она близка к континентальной коре, ноимеет меньшую мощность — 20-30 км.

Таким образом, различные типы земной коры отчетливо разделяют Землю наокеанические и континентальные блоки. Высокое положение континентов объясняетсяболее мощной и менее плотной земной корой, а погруженное положение ложа океанов- корой более тонкой, но более плотной и тяжелой. Область шельфа подстилаетсяконтинентальной корой и является подводным окончанием материков.

Газовая  оболочка Земли.

Современнаяатмосфера имеет азотно-кислородный состав: 78,1% – азота, 20,9% – кислорода. Вней также содержится от 0,3 до 3% паров воды, 0,9% аргона и 0,03% углекислогогаза. Среди примесей присутствуют неон, криптон, водород, метан и другие газы.Такой состав атмосфера имеет до высоты 100 – 120 км при общей толщине газовойоболочки 1800 – 2000 км.

Атмосфера имеетстратифицированное строение. До высоты 100 – 120 км вследствие активных турбулентныхпроцессов, вызванных температурными контрастами между экватором и полюсами,неравномерным нагреванием земной поверхности солнечным теплом, происходитинтенсивное перемешивание воздушных масс. Выше указанной границы происходитгравитационное разделение газов по удельному весу. От 120 до 400 км преобладаютмолекулярный азот и атомарный кислород. Выше (до высоты 700 км) преобладаетатомарный кислород. Внешняя часть атмосферы (до 1000 – 1500 км) имеет преимущественногелиево-водородный состав. Легкие водород и гелий как бы всплывают над болеетяжелой молекулярной оболочкой. Выделяются четыре основных слоя: тропосфера,стратосфера, мезосфера и тер­мосфера (ионо­сфе­ра) .

Тропосфера.Это приземный слойатмосферы, про­­стирающийся до высоты 12 – 18 км. В нем содержится до80% массы всей атмосферы, водяной пар и частицы пы­ли антропогенного и естественного происхождения (вул­­канизм,пыльные бури и т.д.). На уровне моря атмосферное давление равно 760 мм ртутного столба, или 1013,32 гПа.С высотой давление падает и на верхней границе тропосферы не превышает 0,026 атм(26 гПа). Тропосфера пронизываетсядвумя видами солнечной энергии – световой и тепловой. Потоки света и теплачастично рассеиваются облаками и частицами пыли и газов тропосферы, но в основномдостигают земной поверхности, нагревая ее до 20 – 40<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">°

С.Нагреваясь, Земля переизлучает тепло в атмосферу, нов более длинноволновом диапазоне – инфракрасном. Это тепло поглощается парамиводы и углекислого газа. Происходит прогревание тропосферы снизу. Поэтому свысотой температура тропосферы падает в среднем на 6 градусов на километр.Благодаря наклону земной оси к плоскости орбиты и сферичности Земли, количествотепла, получаемое земной поверхностью по долготе – от экватора до полюсов, –сильно меняется. На его распределение оказывают влияние также рельеф,океанические и морские бассейны.

Стратосфера.От верхней границы тропосферы довысоты 50 – 55 км температура мало меняется и составляет около 220 К.Вследствие вымерзания паров воды в верхних слоях тропосферы в стратосфере почтине происходит поглощения инфракрасного излучения, поступающего снизу. Лучистаятеплопроводность стратосферы значительно выше, чем тропосферы. Этим объясняетсянаблюдаемая стабильность ее температуры. Давление на верхней границе снижаетсядо 3<span Arial",«sans-serif»; mso-ascii-font-family:«Times New Roman»;mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Arial">·

10-3 атм(3 гПа). Температура несколь­ко повышается до 270 К (около 0<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">°С). Этоповышение температуры обусловлено фотохимической реакцией разложения молекулыозона О3, сопровождающейся выделением тепла. Реакция идет за счетпогло­щения озоном ультрафиолетового излучения с длиной волны 288,4 нм.Озоновый слой располагается на высоте 20 – 30 км и является последним щитом напути губительного для биосферы ультрафиолетового излучения. Поэтому указаннаявысота может рассматриваться как верхняя граница географической оболочки.

Мезосфера.В промежутке высот 50 – 85 кмрасполагается слой низких температур атмосферы, получивший название«мезосфера». Температура здесь падает до минус 100 – 130<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">°

С. В этуобласть газовой оболочки уже не поступает теплое инфракрасное излучение отземной поверхности. Давление здесь падает до 7<span Arial",«sans-serif»;mso-ascii-font-family: «Times New Roman»;mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Arial">·10-5 атм(7 Па).

Термосфера.Над мезосферой выше 85 км температура начинает растии