Головна
Банківська справа  |  БЖД  |  Біографії  |  Біологія  |  Біохімія  |  Ботаніка та с/г  |  Будівництво  |  Військова кафедра  |  Географія  |  Геологія  |  Екологія  |  Економіка  |  Етика  |  Журналістика  |  Історія техніки  |  Історія  |  Комунікації  |  Кулінарія  |  Культурологія  |  Література  |  Маркетинг  |  Математика  |  Медицина  |  Менеджмент  |  Мистецтво  |  Моделювання  |  Музика  |  Наука і техніка  |  Педагогіка  |  Підприємництво  |  Політекономія  |  Промисловість  |  Психологія, педагогіка  |  Психологія  |  Радіоелектроніка  |  Реклама  |  Релігія  |  Різне  |  Сексологія  |  Соціологія  |  Спорт  |  Технологія  |  Транспорт  |  Фізика  |  Філософія  |  Фінанси  |  Фінансові науки  |  Хімія

Планетарні характеристики Землі - Математика

В. В. Орлятко, доктор геолого-мінералогічних наук

Тривале існування води і життя на поверхні Землі стало можливим завдяки трьом основним характеристикам - її масі, геліоцентричної відстані й швидкому обертанню навколо своєї осі.

Саме ці планетарні характеристики визначили єдино можливий шлях еволюції живої і неживої речовини Землі в умовах Сонячної системи, підсумки якого відбиті в неповторному вигляді планети. Ці три найважливіші характеристики в інших восьми планет Сонячної системи істотно відрізняються від земних, що й стало причиною спостережуваних розходжень у їхній будові та шляхи еволюції.

Маса сучасної Землі дорівнює 5,976 · 1027 У минулому, внаслідок безупинно протікаючих процесів дисипації летучих елементів і тепла, вона, безсумнівно, була більшою. Маса планети відіграє визначальну роль в еволюції протовещества. Куляста форма Землі свідчить про переважання гравітаційної організації речовини в тілі планети.

Зі збільшенням глибини ростуть тиск і температура. Речовина переходить в розплавлене і навіть іонізованних стан, завдяки чому зростає його хімічний потенціал. Тим самим створюються передумови для тривалої термічної і, отже, геологічної активності планети. Більш докладно про це ми будемо говорити в наступних параграфах глави.

Середній радіус геліоцентричної орбіти Землі (відстань від Сонця) дорівнює 149,6 млн. Км. Ця величина прийнята в якості астрономічної одиниці. Чому ми виділяємо цей параметр серед безлічі інших? Справа в тому, що на цій відстані кількість сонячного тепла, що досягає поверхні Землі, таке, що виноситься з надр вода має можливість тривалий час зберігатися в рідкій фазі, формуючи великі океанічні і морські басейни. Вже на орбіті Венери, розташованої на 50 млн. Км ближче до Сонця, і на орбіті Марса, розташованого на 70 млн. Км далі від Сонця, ніж Земля, таких умов немає. На Венері через надлишок сонячного тепла вода випаровується і може існувати тільки в атмосфері планети, на Марсі - через нестачу тепла - перебуває в замерзлому стані під грунтом планети (можливо, у формі мерзлоти). І нарешті, обертання Землі - повний оборот навколо своєї осі планета робить за 24 години, або за 86400 с, відносно Сонця і за 86164 с - щодо зірок. Завдяки настільки швидкому обертанню виникли динамічні умови, необхідні для утворення земного магнітного поля (див. §1 гл. VI). Без магнітного екрана розвиток сучасних форм життя при інших сприятливих умовах було б неможливо. Потік сонячних частинок високих енергій безперешкодно досягав би земної поверхні, несучи загибель живому речовини. Життя в цих умовах могла б зародитися і існувати лише під водою або глибоко в грунті. Суша являла б собою мертві пустелі, позбавлені рослинності і яких-небудь живих істот.

Добове обертання Землі забезпечує також поперемінне нагрівання та охолодження її поверхні. Це сприяє розвитку водної та повітряної циркуляції, прискоренню динаміки всіх процесів життєдіяльності біосфери, перетворенню речовини земної кори.

Нахил осі обертання до площини орбіти (23 ° 27 ?) призводить до періодичного (сезонному) зміні кількості сонячного тепла, одержуваного різними ділянками земної поверхні при русі планети по геліоцентричної орбіті. Повне звернення навколо Сонця Земля робить за 365,2564 зоряної доби (сидеричний рік), або 365,2422 сонячної доби (тропічний рік).

Площа поверхні Землі дорівнює 510 млн. Км2, середній радіус сфери - 6371 км.Модель Булл

Сучасні уявлення про внутрішню будову Землі базуються на даних спостережень за проходженням поздовжніх (Р), поперечних (S) і поверхневих сейсмічних хвиль, що виникають при землетрусах. Згідно з цими даними, Земля має складно-диференційоване будову і складається з оболонок, що характеризуються різною швидкістю проходження Р- і S-хвиль.

Найбільш різкі зміни пружних властивостей спостерігаються на глибинах порядку 10 - 40 і 2900 км від поверхні Землі. У першому випадку швидкість поздовжніх хвиль збільшується стрибком від 6,5 до 8,1 км / с; у другому - різко зменшується з 13,25 до 8,5 км / с (рис. 8).

Верхня межа (8,1 км / с) була вперше виявлена югославським сейсмологом А. Мохоровичичем в 1909 р при аналізі Загребського землетрусу 8 жовтня 1909 Ця межа умовно прийнята за підошву земної кори. Вона отримала назву «межа Мохоровичича», або «межа М».

Нижня межа (13,25 - 8,5 км / с) вперше була встановлена німецьким геофізиком Б. Гутенбергом в 1914 р при вивченні записи землетрусів з епіцентральной відстанями більше 80 ° від Геттінгена. Кордон Гутенберга характеризує перехід від оболонки до ядра Землі.

Наявність у Землі обширного ядра впевнено встановлюється зникненням хвиль Р і S на епіцентральной відстанях в 105 ° (11 тис. Км) і наявністю зони тіні між 105 і 142 °.

Хвиля Р з'являється знову між 142 ° і 180 ° з великим запізненням. Вперше це було встановлено Олдгеном у 1906 році і згодом враховано Гутенбергом (Гутенберг, 1963). Різке зменшення швидкості Р і непроходження (або дуже сильне ослаблення) хвилі S було надійним свідченням того, що в діапазоні глибин 1500 - 2900 км (рахуючи від центру Землі) речовина володіє фізичними властивостями, близькими до рідини, оскільки, як це випливає з виразу для визначення швидкості поширення поперечних хвиль ,; для рідких середовищ модуль зсуву m = 0, і поперечні хвилі в них не поширюються. Однак тут правильніше говорити не про рідкому стані речовини зовнішнього ядра, яке, як буде показано нижче, має все-таки ненульовий жорсткістю, а про те, що ця речовина є абсолютно нестисливим або наближається до цього стану. Аналогічними властивостями володіє і рідина.

У 1936 р датчанка І. Леман встановила існування внутрішнього твердого суб'ядра. У наступні роки завдяки збільшеному числу сейсмологічних станцій (в 1971 р їх було 1620) наявність внутрішнього твердого суб'ядра було підтверджено реєстрацією відбитих Р хвиль від його поверхні.

Дуже скоро слідом за виділеними межами усередині Землі були надійно встановлені ще дві зони зміни пружних властивостей - в інтервалі глибин 50 - 250 км і на глибині близько 900 км (рис. 9). Шар верхньої мантії в інтервалі глибин 50 - 250 км характеризується помітним зменшенням швидкостей Р- і S-хвиль відповідно з 8,1 і 4,6 км / с у верхах мантії до 7,8 і 4,3 км / с на глибинах 100 - 250 км під континентами і 50 - 60 км під океанами. Цей шар знижених швидкостей одержав назву «20 ° кордону», або «хвилевід Гутенберга». Твердий субстрат вище хвилеводу (під древніми докембрійськими щитами він збігається з кордоном Мохоровичича) одержав назву «літосфера», а подстилающая область верхньої мантії аж до глибин 250 - 400 км, де знаходиться нижня межа хвилеводу, - «астеносфера».

Починаючи з глибин 250 - 400 км і 900 км сейсмологія землетрусів указує на аномально швидке зростання швидкостей Р- і S-хвиль з 8,1 і 4,5 км / с до 11,2 і 6,0 км / с відповідно (рис. 9).

Виділення найголовніших кордонів в тілі Землі за характером зміни швидкостей поширення пружних хвиль дозволило К. Буллену (1956), а потім Б. Гутенбергу (1963) побудувати модель внутрішньої будови планети (див. Рис. 8). Нижче наведена таблиця основних меж і швидкостей поширення хвиль усередині Землі, а також фактора Q, що характеризує затухання хвиль усередині сферичних оболонок.

Встановлення оболочечного будови Землі належить до видатних досягнень класичної сейсмології. Ці дані лягли в основу визначення законів зміни щільності, тиску і прискорення сили тяжіння усередині планети, а разом з ними дозволили підійти до вирішення фундаментальної проблеми природознавства - встановлення складу і природи оболонок Землі.

Таблиця

Положення кордонів, швидкості поширення і загасання сейсмічних хвиль усередині Землі

 Шар Глибина, км Швидкість хвиль, км / с Q

 P S

 A 0 - 33 6,75 3,8 450

 B 33 - 400 8,06 - 9,64 4,5 60

 C 400 - 900 11,4 7,18 150 - 550

 D 900 - 2900 13,60 7,18 2000

 E 2900 - 5000 7,50 - 10,0 0 4000

 F 5000 - 5100 10,26 0 4000

 G 5100 - 6371 11,28 3,6 400
Сучасні проблеми збереження біологічного різноманіття на території калінінградської області
(На прикладі фауни птахів, що гніздяться) Г.В. Грішанов (Калінінградський державний університет) Скорочення чисельності або зникнення тих чи інших видів і груп тварин зазвичай призводить до дестабілізації екосистем. Внаслідок цього виникають якісно нові, зазвичай кілька збіднені і менш стійкі

Литва
Федора Г.М., Корнеєвец В.С. Республіка Литва - єдина з Прибалтійських країн, що має давню історію національної державності. Перші литовські князівства на базі племінних освіт виникли в Х віках. Під загрозою завоювання з боку німецьких феодалів - Лівонського ордена з півночі і Тевтонського

Історія Російської Церкви. Період IV. Московське патріаршество (1589-1700 рр.). Християнське життя і богослужіння.
. Духовна освіта. Знаменський П.В. Характер часу. Християнське життя в середовищі російського народу продовжувало розвиватися в тому ж напрямі, як і раніше. Той виключно релігійний уклад всього російського життя з переважаючим обрядовым напрямом, який так різко визначився ще в ХV і ХVI

Всеволод Юрійович Велике Гніздо
Карпов А. Ю. ВСЕВОЛОД (у хрещенні ДМИТРО) ЮРІЙОВИЧ, прозваний ВЕЛИКЕ ГНІЗДО (19 жовтня 1154 - 13 квітня 1212), великий князь Володимирський (з 1176). Молодший син князя Суздальського, згодом великого князя Київського Юрія Володимировича Долгорукого († 1157); з'явився на світ у другому шлюбі

Василь, книжник
Карпов А. Ю. ВАСИЛЬ, автор повісті про осліплення князя Василька Ростиславича Теребовльского, читайте в складі "Повісті временних літ" під 1097 Біографічні відомості про Василя утримуються виключно у складеній ним повісті. З неї випливає, що Василь перебував на службі у володимиро-волинського

Династія Арапова
Arapov Росія (Russia) Арапова, дворянський рід, землевласники, промисловці, громадські діячі, воєначальники. Родоначальником Арапова був якийсь Бармук, "який виїхав з татар" в Муром в середині XVI століття. У 1793 році рід Арапова був внесений до 6-ю часть дворянської родоводу книги

У дорогу за бажаним финистом...
Крячко А. А. Досвід аксиологического підходу до інтерпретації казки " ...казка містить якісь вічні, неувядаемые цінності". В. Я. Пропп. Аксиология (греч. axia - цінність, logos - слово, вчення) - філософська дисципліна, що займається дослідженням цінностей як смыслообразующих основ

© 2014-2022  8ref.com - українські реферати