Земля как планета Солнечной системы

ЕГЭ-2018. Я сдам ЕГЭ! География: типовые задания

Основное содержание урока

Планета Земля входит в состав Солнечной системы, является третьей по счёту планетой от Солнца. Она имеет спутник — Луну. Размеры Земли: экваториальный радиус — 6378,2 км; полярный радиус — 6356,8 км; средний радиус — 6371 км; полярное сжатие — 21,4 км; длина окружности меридиана — 40 008,5 км; длина окружности экватора — 40 075,7 км; площадь поверхности Земли — 510 млн км²; диаметр Земли — 12 750 км.

Год — промежуток времени, равный периоду обращения Земли вокруг Солнца по орбите. Земля совершает полный оборот вокруг Солнца за 365 суток и 6 часов. Для удобства принято считать, что в году 365 дней. А «лишние» 6 часов накапливаются, и через каждые четыре года, когда (6 х 4) появляются «лишние» 24 часа, наступает високосный год, в котором не 365, а 366 дней (29 дней в феврале).

Орбита имеет форму эллипса. Земная ось наклонена к плоскости орбиты под углом 66°33'. При обращении вокруг Солнца земная ось остаётся параллельной самой себе, её наклон постоянен.

Орбитальное вращение Земли.

Смена времён года является следствием движения Земли вокруг Солнца и того, что угол наклона земной оси к плоскости орбиты в течение года не изменяется. При движении Земли вокруг Солнца в течение года происходят следующие изменения: 21 марта — день весеннего равноденствия. Солнце стоит в зените над экватором. К северу и югу от экватора высота Солнца уменьшается равномерно. Плоскость светораздельной линии проходит через земную ось и делит Землю пополам. На всём земном шаре день равен ночи.

Начиная с 21 марта при движении Земли по орбите Солнце начинает лучше освещать Северное полушарие. Оно последовательно «перемещается» в своём зенитальном положении на параллели к северу от экватора. В Северном полушарии начинается весна, а затем наступает лето. Продолжительность светового дня с этого момента в Северном полушарии на любой параллели больше, чем на любой параллели в Южном. У Северного полюса начинается полярный день.

У географических полюсов наблюдаются самые продолжительные полярные день и ночь — около 6 месяцев. Во время полярного дня на протяжении каждых суток Солнце не заходит за горизонт, а описывает круг вдоль линии горизонта. При движении от полюса к полярному кругу продолжительность полярного дня и полярной ночи уменьшается. На Северном полярном круге солнце не заходит за горизонт сутки. Это происходит 22 июня — в день летнего солнцестояния. С внешней стороны Северного полярного круга наблюдаются белые ночи, например в Санкт-Петербурге.

Полярные круги (Северный и Южный) — географические параллели, отстоящие от экватора на 66°33' к северу и югу, являются границами зон полярных ночей и полярных дней.

22 июня — день летнего солнцестояния. Земная ось наклонена своим северным концом к Солнцу. Солнечные лучи падают перпендикулярно к земной поверхности на широте Северного тропика (23°27' с.ш.). Северное полушарие освещено лучше, получает больше тепла. Там лето.

Итак, 22 июня Солнце в зените над Северным тропиком. Это самый большой угол падения солнечных лучей на Земле в этот момент. К северу и югу от Северного тропика угол падения солнечных лучей постепенно уменьшается. Следовательно, и на экваторе в этот момент угол падения солнечных лучей ниже, чем на Северном тропике. На Северном полярном круге — полярный день, и на всех параллелях к северу от Северного полярного круга тоже наблюдается полярный день. У Северного полюса он длится уже 3 месяца — с 21 марта. В это время в Южном полушарии на всех параллелях высота Солнца над горизонтом меньше, чем на экваторе и любой параллели южнее Северного тропика (23°27' с.ш.). От Южного полярного круга до Южного полюса наблюдается полярная ночь.

С 21 июня в результате дальнейшего движения по орбите зенитальное положение Солнца начинает «смещаться» к экватору, чтобы потом перейти в Южное полушарие. Продолжительность светового дня, пока Солнце лучше освещает Северное полушарие, по-прежнему больше в Северном полушарии. Между Северным полярным кругом и полюсом продолжается полярный день, а между Южным полярным кругом и Южным полюсом — полярная ночь.

23 сентября — день осеннего равноденствия. Солнце снова находится в зените над экватором. К северу и югу от экватора высота Солнца уменьшается равномерно. На всём земном шаре день равен ночи.

С 23 сентября Солнце начинает лучше освещать Южное полушарие. Там наступает весна. Зенитальное положение Солнца начинает «смещаться» с экватора на параллели южнее, чтобы к 22 декабря подойти к Южному тропику. У Южного полюса начинается полярный

день, продолжительность светового дня на любой параллели Южного полушария больше, чем на любой параллели Северного.

Если Солнце стоит в зените над параллелью 15° ю.ш., то и к северу, и к югу от этой параллели высота Солнца над горизонтом в полдень будет меньше 90°. И чем дальше от этой параллели, тем угол падения солнечных лучей в полдень будет меньше. Например, 8 февраля Солнце в зените на широте 15° ю.ш. Сравним угол падения солнечных лучей в этот день на параллелях 20° ю.ш. и 10° ю.ш. Он на этих двух параллелях будет одинаков, так как они находятся на одинаковом расстоянии (в 5°) от параллели, на которой в этот день Солнце стоит в зените. Но если нужно сравнить угол лучей на параллелях 10° ю.ш. и 10° с.ш., то больше угол падения будет на 10° ю.ш., так как эта параллель ближе к параллели, на которой Солнце в этот день стоит в зените (15° ю.ш.).

22 декабря — день зимнего солнцестояния. Солнечные лучи падают перпендикулярно к земной поверхности на широте Южного тропика (23°27' ю.ш.). В этот период Южное полушарие освещено лучше, чем Северное, получает больше тепла, там лето. К югу от Южного тропика возрастает продолжительность дня, самая большая она у Южного полюса — полгода, а на Южном полярном круге — 24 ч. В это время в Северном полушарии зима, световые дни короткие. На Северном полярном круге 22 декабря Солнце вообще не показывается из- за горизонта. Здесь полярная ночь, которая длится 24 ч, а на Северном полюсе полярная ночь, которая длится почти полгода.

Тропики — географические параллели, отстоящие на 23°27' к северу (Северный, или тропик Рака) и к югу (Южный, или тропик Козерога) от экватора. В день летнего солнцестояния Солнце находится в зените на Северном тропике, в день зимнего солнцестояния Солнце находится в зените на Южном тропике. Между тропиками солнце бывает в зените два раза в год.

Полярный день — период, когда Солнце многие сутки не опускается за горизонт. Чем дальше от полярного круга к полюсу, тем больше продолжительность полярного дня.

Зная высоту полуденного Солнца над горизонтом в какой-либо точке в день равноденствия, можно определить географическую широту точки. Например, если известно, что полуденное Солнце стоит над горизонтом на высоте 50°, а тень от предметов падает на север, то можно определить полушарие, где находится пункт. Если тень падает на север, значит, Солнце светит с юга, значит, это Северное полушарие. В день равноденствия Солнце стоит в зените над экватором, т. е. его полуденная высота там 90°. Над искомой параллелью его высота 50°. Разница в высоте составляет 90° — 50° = 40°. Значит, точка находится на параллели 40° с.ш.

Суточное вращение Земли.

Земля вращается вокруг своей оси, одновременно перемещаясь вокруг Солнца. Земля вращается вокруг своей оси с запада на восток. При этом Солнце как бы восходит на востоке и движется на запад. Сутки — промежуток времени, равный периоду вращения Земли вокруг своей оси (24 часа).

Суточное вращение Земли — вращательное движение Земли вокруг своей оси, наклонённой к плоскости орбиты планеты под углом 66°33'. С суточным вращением Земли связана смена дня и ночи.

Географические следствия суточного вращения Земли:

1) смена дня и ночи;

2) отклонение воздушных потоков и движущихся тел от их первоначального направления в Северном полушарии вправо, в Южном — влево.

Солнечное время в точках, расположенных на одном меридиане, называют местным. Из-за того что в каждый момент суток оно различно на всех меридианах, им неудобно пользоваться. Поэтому по международному соглашению введено поясное время. Всю поверхность Земли разделили по меридианам на 24 пояса по 15° долготы. Час — это 60 мин, т.е. за 60 мин Земля поворачивается на 15° градусов. Можно подсчитать, на сколько градусов Земля поворачивается за 20 мин — на 5°, и т. п. Поясное (одинаковое в пределах каждого пояса) время — это местное время срединного меридиана данного пояса. Нулевой пояс — это пояс, срединным меридианом которого является Гринвичский (нулевой) меридиан. От него счёт поясов ведётся к востоку.

Для того чтобы сравнить высоту Солнца над горизонтом в пунктах, расположенных на одной широте, но на разной долготе, в определённый момент по времени Гринвичского меридиана, нужно помнить, что самая большая высота Солнца бывает в полдень по местному солнечному времени. Если пункты расположены на одной параллели, то на высоту Солнца влияет только осевое вращение Земли. Поэтому достаточно узнать, на каком меридиане в этот момент полдень, определить и сравнить расстояния, на котором каждый из пунктов находится от полуденного меридиана. В пункте, который ближе к полуденному меридиану, будет самая большая высота Солнца, а в самом дальнем Солнце будет находиться ниже всего над горизонтом.

Как определить полуденный меридиан? Предположим, нужно найти полуденный меридиан, когда на Гринвичском меридиане 5 ч. Если на Гринвичском меридиане 5 ч, то очевидно, что искомый меридиан находится в восточном полушарии, так как на нём уже полдень. Определяем, на каком меридиане в 5 ч по Гринвичу полдень. Для этого определяем разницу во времени 12 (полдень) — 5 = 7 ч. Известно, что за 1 ч Земля поворачивается на 15°, значит, за 7 ч она повернётся на 7 • 15° = 105°.

Вопросы и задания для повторения

1) Когда бывают дни солнцестояний и равноденствий?

2) В чём суть дней солнцестояния и равноденствия?

3) Между какими параллелями Солнце находится в зените в течение года?

4) Когда начинается полярный день в Северном полушарии? Сколько времени он длится?

5) Как сформулировать зависимость продолжительности полярного дня от удалённости точки от географического полюса?

6) На какой широте находятся тропики и полярные круги? Что это за условные линии?

7) Северную или южную широту имеет параллель, над которой Солнце стоит в зените 5 мая? 25 августа? 17 октября? 6 января?

8) Если на Гринвичском меридиане 10 часов, в западном или восточном полушарии будет находиться меридиан, на котором в этот момент полдень?

9) Если в полдень тень от предметов падает на юг, в каком полушарии находится объект?

10) Подсчитайте, на сколько градусов Земля повернётся вокруг своей оси за 1 ч 15 мин.

Тренировочные задания

1. На какой параллели 22 декабря световой день наиболее продолжительный?

1) 50° ю.ш.

2) 45° с.ш.

3) 5° ю.ш.

4) 23,5° с.ш.

Ответ: __________________________

2. На какой из перечисленных параллелей 22 июня наблюдается полярная ночь?

1) 70‘ ю.ш.

2) 40° с.ш.

3) 70“ с.ш.

4) 40° ю.ш.