Строение земли

Автор: Пользователь скрыл имя, 03 Марта 2013 в 19:27, реферат

Краткое описание

Данная работа посвящена теме: Строение Земли. Цель данной работы состоит в том, чтобы дать общую характеристику строения Земли, как планеты. Земля, как планета представляет огромный и по фигуре близкий к шару сфероид, свободно движущийся в пространстве вокруг Солнца по почти круговой орбите, называемой эклиптикою. Доказательствами обращения Земли около Солнца служат: 1) обращение около Солнца прочих планет, по величине

Оглавление

Введение………………………………………………………………………………3 1. Строение Земли…………………………………………………………………....5 1.1. Форма, размеры и движение Земли………………………………………….....5 1.2. Внутреннее строение Земли…………………………………………………….6 2. Над поверхностью Земли………………………………………………………..10 2.1. Глубины и высоты………………………………………………………….…10 3. История исследований…………………………………………………………...12 3.1.Начальный этап…………………………………………………………………12 3.2. Ранняя античность (6-1 вв. до н. э.)…………………………………………...12 3.3. Поздняя античность (1-2 вв.)…………………………………………………..13 3.4. Средние века (конец 8-14 вв.)…………………………………………………13 3.5. Великие географические открытия (15 —середина 17 вв.)………………….14 4. Научный этап исследования Земли……………………………………………..15 4.1. Первый период (17 —середина 19 вв.)………………………………………..15 4.2. Второй период (середина – конец 19 в.)……………………………………...16 4.3. Третий период (первая половина 20 в.)……………………………………….16 4.4. Четвертый период (вторая половина 20 в.)…………………………………...17 Заключение………………………………………………………………………….19Список литературы………………………………………………...……………….20

Файлы: 1 файл

Строение Земли (реферат).doc

— 129.50 Кб (Скачать)

Оглавление.

 

Введение………………………………………………………………………………3  1. Строение Земли…………………………………………………………………....5 1.1. Форма, размеры и движение Земли………………………………………….....5 1.2. Внутреннее строение Земли…………………………………………………….6 2. Над поверхностью Земли………………………………………………………..10 2.1.  Глубины и высоты………………………………………………………….…10 3. История исследований…………………………………………………………...12 3.1.Начальный этап…………………………………………………………………12 3.2. Ранняя античность (6-1 вв. до н. э.)…………………………………………...12 3.3. Поздняя античность (1-2 вв.)…………………………………………………..13 3.4. Средние века (конец 8-14 вв.)…………………………………………………13 3.5. Великие географические открытия (15 —середина 17 вв.)………………….14 4. Научный этап исследования Земли……………………………………………..15 4.1. Первый период (17 —середина 19 вв.)………………………………………..15 4.2. Второй период (середина – конец 19 в.)……………………………………...16 4.3. Третий период (первая половина 20 в.)……………………………………….16 4.4. Четвертый период (вторая половина 20 в.)…………………………………...17 Заключение………………………………………………………………………….19Список литературы………………………………………………...……………….20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Данная работа посвящена теме: Строение Земли. Цель данной работы состоит в том, чтобы дать общую характеристику строения Земли, как планеты.                                                                                                                                             Земля, как планета представляет огромный и по фигуре близкий к шару сфероид, свободно движущийся в пространстве вокруг Солнца по почти круговой орбите, называемой эклиптикою. Доказательствами обращения Земли около Солнца служат: 1) обращение около Солнца прочих планет, по величине и больших, и меньших Земли, причем Земля составляет одну из промежуточных планет между Венерою, обращающеюся ближе, и Марсом – дальше от Солнца, 2) годовой параллакс звезд, представляющий периодическое перемещение ближайших к Земле звезд на небесном своде и 3) аберрация света – время обращения Земли около Солнца (Год) составляет 365,2563 средних суток; среднее расстояние Земли от Солнца равно 148680000 км, но так как орбита ее не круг, а эллипс, эксцентриситет которого равен 0,0168, то зимою Земля приближается к Солнцу на расстояние 146190000 км, а летом, наоборот, удаляется на расстояние 151180000 км. В среднем Земля каждые сутки пробегает пространство в 2557700 км, или каждую секунду почти 29,6 км. Величина эксцентриситета, долготы перигелия и наклонности экватора к эклиптике медленно изменяются. Лишь немногие видят в Земле твердое, вполне остывшее тело; большинство ученых считает вполне доказанной высокую температуру внутренних ее частей, причем одни допускают, что весь земной шар находится в твердом состоянии; по другим – Земля представляет твердое тело, в котором в виде разобщенных бассейнов уцелели расплавленные огненно-жидкие массы; третьи полагают, что Земля состоит из твердой коры и расплавленного огненно-жидкого ядра; четвертые допускают существование твердой коры, твердого ядра и промежуточного между ними пояса; наконец, пятые доказывают, что внутренность Земли находится в газообразном состоянии. Непосредственные измерения температуры воздуха, воды и горных пород на различной глубине в рудниках и артезианских колодцах показали, что температура поверхностных горизонтов земной коры находится в непосредственной зависимости от температуры атмосферы; ниже следует пояс постоянной температуры, равной средней температуре воздуха данного места; а еще ниже всюду наблюдается возрастание температуры в глубину. В зависимости от целого ряда побочных причин в различных местах земного шара и, особенно в верхних горизонтах земной коры возрастание температуры неодинаково, но в среднем принимают возвышение температуры на 1° Ц. с углублением на 30-33 м, причем, однако, на больших глубинах температура возрастает медленнее, чем в верхних горизонтах. Основываясь на этих наблюдениях, мы должны прийти к выводу, что на известной, не особенно значительной глубине температура повысится настолько, что все известные нам горные породы будут находиться в расплавленном состоянии, и, следовательно, вся Земля представляет огненно-жидкое ядро, окруженное твердой оболочкой — земной корой. Однако против этого воззрения высказаны многочисленные возражения. Основываясь на наблюдении прецессий и нутаций, Гопкинс пришел к выводу, что внутренность Земли или совсем отвердела, или, по крайней мере, земная кора имеет толщину не менее 1/4 — 1/3 земного радиуса. К такому же выводу привели Томсона исследования над приливными волнами. Напротив, Цёпприц, основываясь на свойствах газов выше критической температуры, высказывается в пользу центрального газообразного ядра, окруженного поясом диссоциированных газов, поясом веществ, переходных от газа к жидкости, поясом огненно-жидкой магмы и, наконец, твердой земной корой. С другой стороны, признавая З. твердым телом, допуская толстую земную кору с расплавленным ядром или изолированными бассейнами, нельзя объяснить многих вулканических, геотермических и дислокационных явлений; допущение же газообразного состояния внутренности Земли не согласуется с ее значительной плотностью и обычной последовательностью охлаждения. Поэтому за последнее время приобретает все более и более сторонников, особенно среди немецких ученых, гипотеза Лазо, Рейера и др., согласно которой Земля состоит из твердого ядра и коры, разделенных промежуточным поясом — жидким, пластичным или даже вследствие значительного давления твердым, но обладающим очень высокой температурой. Конечно, и эта гипотеза представляет обширное поле для возражений, но, вместе с тем, она довольно удовлетворительно объясняет многие группы явлений и не противоречит астрономическим и физическим наблюдениям. Не выходит из области гипотетических предположений и вопрос о химическом составе внутренности Земли. Долгое время полагали, что там, в виде равномерной смеси распределены те же химические элементы и в тех же пропорциях, как в изверженных горных породах земной коры, представляющих отвердевшие отпрыски внутреннего содержимого Земли. В последнее время, однако, почти общим признанием пользуется взгляд, по которому химические элементы должны были распределиться внутри земного шара по их плотностям и что в центре должны были, поэтому сосредоточиться тяжелые металлы: золото, серебро, железо, платина, медь, свинец и др., в периферических частях — легкие силикаты, а срединный пояс, как предполагает Лазо, должен быть близок по составу к минералу оливину.

 

 

 

 

 

 

1. Строение  Земли.

Земля, третья от Солнца большая планета Солнечной системы. Благодаря своим уникальным  природным условиям, стала местом, где возникла и получила развитие органическая жизнь. Наша планета до сих пор хранит еще множество тайн. Проникнуть глубоко внутрь неё даже сегодня не так легко. Глубина современных шахт – всего лишь несколько километров. Самая глубокая скважина в мире пробурена в 1994 году в России на Кольском полуострове, её глубина – 12 262 м. Основные сведения о строении Земли, химическом составе её пород и т.п. добываются косвенными методами, в частности, при исследовании колебаний земной коры в процессе землетрясений и анализе химического состава вулканической массы.

1.1. Форма, размеры и движение Земли.

По форме Земля близка к эллипсоиду, сплюснутому у полюсов  и растянутому в экваториальной зоне. Средний радиус Земли 6371,032 км, полярный – 6356,777 км, экваториальный – 6378,160 км. Масса Земли 5,976·1024 кг, средняя плотность 5518 кг/м3. Земля движется вокруг Солнца со средней скоростью 29,765 км/с по эллиптической, близкой к круговой орбите (эксцентриситет 0,0167); среднее расстояние от Солнца 149,6 млн. км, период одного обращения по орбите 365,24 солнечных суток. Вращение Земли вокруг собственной оси происходит со средней угловой скоростью 7,292115·10-5 рад/с, что примерно соответствует периоду в 23 ч 56 мин 4,1 с. Линейная скорость поверхности Земли на экваторе – около 465 м/с. Ось вращения наклонена к плоскости эклиптики под углом 66° 33' 22''. Этот наклон и годовое обращение Земли вокруг Солнца обусловливают исключительно важную для климата Земли смену времен года, а собственное ее вращение – смену дня и ночи. Вращение Земли из-за приливных воздействий неуклонно (хотя и очень медленно – на 0,0015 с за столетие) замедляется. Имеются и небольшие нерегулярные вариации продолжительности суток. Положение географических полюсов меняется с периодом 434 суток с амплитудой 0,36''. Кроме того, имеются и небольшие сезонные их перемещения. Площадь поверхности Земли 510,2 млн. км2, из которых примерно 70,8% приходится на Мировой океан. Его средняя глубина около 3,8 км, максимальная (Марианская впадина в Тихом океане) равна 11,022 км; объем воды 1370 млн. км3, средняя соленость 35 г/л. Суша составляет соответственно 29,2% и образует шесть материков и острова. Она поднимается над уровнем моря в среднем на 875 м; наибольшая высота (вершина Джомолунгма в Гималаях) 8848 м. Горы занимают свыше 1/3 поверхности суши. Пустыни покрывают около 20% поверхности суши, саванны и редколесья – около 20%, леса – около 30%, ледники – свыше 10%. Свыше 10% суши занято под сельскохозяйственными угодьями. По современным космогоническим представлениям Земля образовалась примерно 4,6-4,7 млрд. лет назад из захваченного притяжением Солнца протопланетного облака. На образование первых, наиболее древних из изученных горных пород потребовалось 100-200 млн. лет. Примерно 3,5 млрд. лет назад возникли условия, благоприятные для возникновения жизни. Homo sapiens («Человек разумный») как вид появился примерно полмиллиона лет назад, а формирование современного типа человека относят ко времени отступления первого ледника, то есть около 40 тыс. лет назад. У Земли имеется единственный спутник — Луна. Ее орбита близка к окружности с радиусом около 384400 км.

1.2. Внутреннее строение Земли.

Основную роль в исследовании внутреннего строения Земли играют сейсмические методы, основанные на исследовании распространения в ее толще упругих  волн (как продольных, так и поперечных), возникающих при сейсмических событиях — при естественных землетрясениях и в результате взрывов. На основании этих исследований Землю условно разделяют на три области: кору, мантию и ядро (в центре). Внешний слой – кора – имеет  среднюю толщину порядка 35 км. Земная кора – сокровищница разнообразных полезных ископаемых: каменного угля и нефти, газа, руд чёрных и цветных металлов, минералов и т.д. Земная кора – внешняя оболочка «твердой» Земли, ограниченная снизу поверхностью Мохоровичича. Различают континентальную кору (мощность от 35-45 км под равнинами до 70 км в складчатых областях) и океаническую. В строении континентальной земной коры имеются три слоя: верхний, сложенный осадочными горными породами, средний, условно называемый гранитным, и нижний, «базальтовый ». По-видимому, «гранитный» слой сложен гранитами и гнейсами, а «базальтовый» слой – базальтами, габбро и очень сильно метаморфизованными осадочными породами в различных соотношениях. В океанической коре «гранитный» слой отсутствует, а осадочный имеет меньшую мощность. В переходной зоне (между материками и океанами) развивается кора промежуточного типа (субконтинентальная или субокеаническая). Земная кора подвержена постоянным тектоническими движениям. В ее развитии подвижные (складчатые) области – геосинклинали – путем длительных преобразований превращаются в относительно спокойные области – платформы. Существует ряд тектонических гипотез, объясняющих процесс развития геосинклиналей и платформ, материков и океанов и причины развития земной коры в целом (см. также Новая глобальная тектоника).  Основные типы земной коры – континентальный  (материковый) и океанический; в переходной зоне от материка к океану развита кора промежуточного типа. Толщина коры меняется в довольно широких пределах: океаническая кора (с учетом слоя воды) имеет толщину порядка 5–10 км, тогда как толщина материковой коры в десятки раз больше. Поверхностные отложения занимают слой толщиной около 2 км. Под ними находится гранитный слой (на континентах его толщина 20 км), а ниже - примерно 14-километровый (и на континентах, и в океанах) базальтовый слой (нижняя кора). Средние плотности составляют: 2,6 г/см3 – у поверхности Земли, 2,67 г/см3 – у гранита, 2,85 г/см3 – у базальта. На глубину примерно от 35 до 2885 км простирается мантия Земли, которую называют также силикатной оболочкой. Она отделяется от коры резкой границей (так называемая граница Мохоровича, или «Мохо»), глубже которой скорости как продольных, так и поперечных упругих сейсмических волн, а также механическая плотность скачкообразно возрастают. Плотности в мантии увеличиваются по мере возрастания глубины примерно от 3,3 до 9,7 г/см3. Мантия Земли - оболочка «твердой» Земли, расположенная между земной корой и ядром Земли. Составляет 83% объема Земли (без атмосферы) и 67% ее массы. Верхняя граница проходит на глубине от 5-10 до 70 км по Мохоровичича поверхности, нижняя — на глубине 2900 км по границе с ядром Земли. Мохоровичича поверхность, граница раздела между земной корой и мантией Земли; выявлена в 1909 югославским сейсмологом А. Мохоровичичем (1857-1936). Скорость продольных сейсмических волн при переходе через поверхность Мохоровичича возрастает скачком с 6,7-7,6 до 7,9-8,2 км/с, а плотность с 2,9-3,0 до 3,1-3,5 т/м3. Предполагают, что мантия Земли в основном сложена оливином и делится на верхнюю мантию толщиной ок. 900 км и нижнюю — ок. 2000 км; благодаря высокому давлению – от 1 до 136 ГПа вещество мантии Земли, по-видимому, находится в твердом кристаллическом состоянии (за исключением астеносферы, где оно, возможно, аморфно). Температура в мантии, по-видимому, не превышает 2000-2500 °С. С процессами в мантии Земли связаны тектонические движения, магматизм, вулканизм и др. В коре и (частично) в мантии располагаются обширные литосферные плиты. Литосферные плиты – крупные (несколько тыс. км в поперечнике) блоки земной коры, включающий не только континентальную, но и сопряженную с ней океаническую кору; ограничены со всех сторон сейсмически и тектонически-активными зонами разломов. Их вековые перемещения не только определяют дрейф континентов, заметно влияющий на облик Земли, но имеют отношение и к расположению сейсмических зон на планете. Еще одна обнаруженная сейсмическими методами граница (граница Гутенберга) – между мантией и внешним ядром – располагается на глубине 2775 км. На ней скорость продольных волн падает от 13,6 км/с (в мантии) до 8,1 км/с (в ядре), а скорость поперечных волн уменьшается от 7,3 км/с до нуля. Последнее означает, что внешнее ядро является жидким. По современным представлениям внешнее ядро состоит из серы (12%) и железа (88%). Наконец, на глубинах свыше 5120 км сейсмические методы обнаруживают наличие твердого внутреннего ядра, на долю которого приходится 1,7% массы Земли. Предположительно, это железо-никелевый сплав (80% Fe, 20% Ni). В числе многих химических элементов, входящих в состав Земли, имеются и радиоактивные. Их распад, а также гравитационная дифференциация (перемещение более плотных веществ в центральные, а менее плотных в периферические области планеты) приводят к выделению тепла. Температура в центральной части Земли порядка 5000 °С. Максимальная температура на поверхности приближается к 60 °С (в тропических пустынях Африки и Северной Америки), а минимальная составляет около -90 °С (в центральных районах Антарктиды). Давление монотонно возрастает с глубиной от 0 до 3,61 ГПа. Тепло из недр Земли передается к ее поверхности благодаря теплопроводности и конвекции. Плотность в центре Земли около 12,5 г/см3. Ядро Земли – центральная, наиболее глубокая геосфера Земли. Средний радиус ок. 3,5 тыс. км. Делится на внешнее ядро и субъядро. Температура в центре ядра Земли, по-видимому, достигает 5000 °С, давление до 361 ГПа. Предполагают, что внешнее ядро — жидкое, а субъядро — твердое. Как уже отмечалось, температура ядра и мантии очень высокая – тысячи градусов. Казалось бы, все вещества при такой температуре должны находиться в расплавленном и даже газообразном состоянии. Однако субъядро и мантия – твёрдые образования: вещество в них находится под огромным давлением, при котором температура плавления гораздо выше. Чем при нормальном давлении. Как только давление ослабевает, твёрдые породы расплавляются. Образуется жидкая раскалённая масса- магма. При перемещении вещества в земной коре возникают глубокие трещины с пониженным давлением, где образуется очаг с магмой. Сжатая со всех сторон магма растекается по трещинам, застывая в них в виде жил, а в некоторых местах она прорывается наружу. Так возникает вулканическое извержение. Вулканы – это своеобразная домна, в которой плавится и выбрасывается на поверхность много ценных химических соединений и металлов: железо, свинец, олово, алюминий и др. В результате вулканической деятельности меняется форма рельефа, возникают горы, острова и озёра. Так образовалось, например, в 1911 г. Сарезское озеро в самом центре Памира. Совокупность всех водных массивов земного шара – океанов, морей, рек, озёр, водохранилищ, болот, подземных вод, ледников и снежных покровов – образует гидросферу Земли. Часто под гидросферой подразумеваются только океаны и моря. Действительно, больше всего воды содержится в Мировом океане, около 2% её – в ледниках. Много воды и под землёй. Для своих нужд человек использует главным образом воду рек и пресных озёр, которой на Земле чрезвычайно мало – 0,001% всего водного массива. Вот почему проблема сохранения водных ресурсов – одна из важнейших.

Мировой океан – основная часть гидросферы. В течение года с поверхности Земли и океанов  испаряется около 355 тыс. км3 воды. Большая часть её – около 90% - затем выпадает в виде осадков над поверхностью океанов и морей, а остальная влага осаждается на суше и потом реками выносится в океан, уходит по землю, консервируется в ледниках. Такой непрерывный круговорот воды оказывает большое влияние на климат и обмен веществ на всей нашей планете. Водяные пары, находясь в воздухе, задерживают в атмосфере тепло Земли. Чем больше испаряется воды, тем мягче климат. Различают континентальный и морской климат. Мировой океан образно называют печкой планеты. В тёплый сезон года большая масса океанской воды согревается медленнее суши и поэтому охлаждает воздух, а зимой наоборот: тёплая вода океана согревает холодный воздух. Причина этого явления – большая теплоёмкость воды. Основная доля солнечного тепла поглощается морями и океанами. Ежедневно в любую погоду происходят морские приливы и отливы. Первое научное объяснение морских приливов и отливов дал Ньютон. Он доказал, что приливы обусловливаются силой притяжения Луны. Приливы и отливы происходят не только в водной оболочке Земли, но и в твёрдой, и в воздушной. Под действием сил притяжения Луны даже твёрдая оболочка нашей планеты дважды в сутки поднимается и опускается на несколько десятков километров. Ледяная оболочка планеты называется криосферой. Основная масса льда – ледники; они делятся на горные и покровные. Горные ледники – это, по существу, ледяные реки. Спускаясь вниз по склонам, они ведут себя как реки: встречая широкое и ровное пространство, различаются по нему, а в узких ущельях движутся как горный поток. Правда, движение горных ледников очень медленное. Царство покровных ледников – арктический и антарктический пояса. Они покрывают всю поверхность арктических островов и Антарктиды, постепенно сползая к океану. В некоторых местах ледниковый покров растекается даже по поверхности моря – так рождаются ледяные плавучие горы – айсберги. Знакомясь с ледяным царством на Земле, нельзя забывать и о его подземных владениях. Области вечной мерзлоты на земном шаре занимают четверть суши. На территории нашей страны мерзлота не сплошной полосой тянется от побережья Ледовитого океана до Туруханска и Якутска, а отдельные её островки есть и южнее – у Иркутска, Красноярска, Читы, на берегах Амура. Когда учёные познакомились с тем, что сохранила замёршая северная земля, они пришли к выводу, что вечная мерзлота не вечна. Она образовалась около 100 тыс. лет назад, когда произошло великое оледенение. Наступившее потом потепление оттеснило льды на острова Ледовитого океана, но под слоём почвы, оттаивающей каждое лето, на севере нашей страны осталась навеки промёрзшая земля.

 

 

 

 

 

 

 

2. Над поверхностью Земли.

2.1. Глубины и высоты.

Земля окружена атмосферой. Атмосфера Земли - (от греч. atmos – пар и сфера), газовая оболочка, окружающая Землю и вращающаяся вместе с нею. Атмосферой Земли принято считать ту область газовой среды, которая принимает участие в суточном и годовом вращении Земли. Масса около 5,15·1015 т. Состав у поверхности Земли: 78,1% азота, 21% кислорода, 0,9% аргона, в незначительных долях процента – углекислый газ, водород, гелий, неон и другие газы. В нижних 20 км содержится водный пар (у земной поверхности – от 3%, в тропиках до 2·10-5% в Антарктиде), количество которого с высотой быстро убывает. На высоте 20-25 км расположен озоновый слой, предохраняющий живые организмы на Земле от вредного для них коротковолнового излучения. Выше 100 км возрастает доля легких газов; на очень больших высотах преобладают гелий и водород, и часть молекул разлагается на атомы и ионы, образуя ионосферу. Давление и плотность воздуха в атмосфере Земли с высотой убывают. В зависимости от распределения температуры атмосферу Земли подразделяют на: 1) тропосферу - (от греч. tropos – поворот и сфера), нижний, основной слой атмосферы до высоты 8-10 км в полярных, 10-12 км в умеренных и 16-18 км в тропических широтах;  простирается в среднем до высоты в 14 км; происходящие здесь процессы играют определяющую роль для формирования погоды на планете. Температура в тропосфере падает с увеличением высоты. 2) стратосферу - (от лат. stratum – слой и сфера), слой атмосферы, лежащий над тропосферой от 8-10 км в высоких широтах и от 16-18 км вблизи экватора до 50-55 км. Температура возрастает с увеличением высоты. Стратосфера характеризуется возрастанием температуры с высотой от -40 °С (-80 °С) до температур, близких к 0 °С, малой турбулентностью, ничтожным содержанием водного пара, повышенным по сравнению с ниже – и вышележащими слоями содержанием озона; мезосферу – слой атмосферы на высоте от 50 до 80-85 км, находящийся над стратосферой. Характеризуется понижением температуры с высотой приблизительно от 0 °С на нижней границе до – 90 °С на верхней; В тропосфере содержится азот – 78,1% и кислород – 21%; 3) термосферу – слой атмосферы над мезосферой от высот 80-90 км, температура в котором растет до высот 200-300 км, где достигает значений порядка 1500 К, после чего остается почти постоянной до больших высот; 4) экзосферу - (от экзо... и сфера) (сфера рассеяния), внешний слой атмосферы, начинающийся с высоты в несколько сотен км, из которого быстро движущиеся легкие атомы водорода могут вылетать (ускользать) в космическое пространство. Атмосфера Земли обладает электрическим полем. Неравномерность ее нагревания способствует общей циркуляции атмосферы, которая влияет на погоду и климат Земли. Для биологических процессов на Земле огромное значение имеет озоносфера – слой озона, находящийся на высоте от 12 до 50 км. Атомы и молекулы в этом слое интенсивно ионизируются под действием солнечной радиации, в частности, ультрафиолетового излучения. Если бы не озоновый слой, потоки излучения доходили бы до поверхности Земли, производя разрушения в имеющихся там живых организмах. Наконец, на расстояниях более 1000 км газ настолько разрежен, что столкновения между молекулами перестают играть существенную роль, а атомы ионизированы более чем наполовину. На высоте порядка 1,6 и 3,7 радиусов Земли находятся первый и второй радиационные пояса. Ионосфера, верхние слои атмосферы, начиная от 50-80 км, характеризующиеся значительным содержанием атмосферных ионов и свободных электронов. Верхняя граница ионосферы — внешняя часть магнитосферы Земли. Причина повышения ионизации воздуха в ионосфере — разложение молекул атмосферы газов под действием ультрафиолетовой и рентгеновской солнечной радиации и космического излучения. Ионосфера оказывает большое влияние на распространение радиоволн Гравитационное поле Земли с высокой точностью описывается законом всемирного тяготения Ньютона. Ускорение свободного падения над поверхностью Земли определяется как гравитационной, так и центробежной силой, обусловленной вращением Земли. Зависимость ускорения свободного падения от широты приближенно описывается формулой g = 9,78031 (1+0,005302 sin2) m/c2, где m – масса тела. Земля обладает также магнитным и электрическим полями. Магнитное поле над поверхностью Земли складывается из постоянной (или меняющейся достаточно медленно) «главной» и переменной частей; последнюю обычно относят к вариациям магнитного поля. Главное магнитное поле имеет структуру, близкую к дипольной. Магнитный дипольный момент Земли, равный 7,98·1025 единиц СГСМ, направлен примерно противоположно механическому, хотя в настоящее время магнитные полюсы несколько смещены по отношению к географическим. Их положение, впрочем, меняется со временем, и хотя эти изменения достаточно медленны, за геологические промежутки времени, по палеомагнитным данным, обнаруживаются даже магнитные инверсии, то есть обращения полярности. Напряженности магнитного поля на северном и южном магнитных полюсах равны соответственно 0,58 и 0,68 Э, а на геомагнитном экваторе – около 0,4 Э. Электрическое поле над поверхностью Земли в среднем имеет напряженность около 100 В/м и направлено вертикально вниз — это так называемое «поле ясной погоды», но это поле испытывает значительные (как периодические, так и нерегулярные) вариации.

Информация о работе Строение земли