Внешние оболочки Земли

Тема 1.3 Строение Земли

Теплота Земли

Магнетизм Земли

У Земли есть магнитное поле, которое имеет два магнитных полюса и магнитную ось. Магнитная ось отклонена от оси вращения Земли на 11⁰, поэтому магнитные полюса не совпадают с географическими полюсами. Характеризуется магнетизм Земли склонением, наклонением.

Магнитное склонение - угол между магнитным и географическим меридианами. Склонение бывает восточное и западное. Линии, соединяющие на карте одинаковые склонения, называютсяизогоны.Изогона, равная нулю, называетсямагнитным меридианом.

Магнитное наклонение - это угол наклона магнитной стрелки к горизонту. Линии, соединяющие на карте точку с равным наклонением,называются изоклины. Изоклина, равная нулю, называетсямагнитным экватором.

Магнитная аномалия, где сбивается стрелка компаса, связана с разрывами в земной коре вулканогенных пород.

Земля получает тепло из двух источников: от Солнца и из собственных недр. Тепловое состояние поверхности Земли целиком зависит от нагрева Солнцем. Различные точки поверхности получают неодинаковое количество тепла из-за наклонного положения оси вращения Земли.

Поверхность Земли, которая испытывает влияние Солнечного тепла, называется гелиотермической зоной.

Под земной поверхностью влияние солнечной теплоты снижается, в результате чего на небольшой глубине распространяется пояс постоянной температуры, равный средне-годовой температуре данной местности. Глубина нахождения пояса постоянных температур колеблется до 30 м. Например, в Москве он находится на глубине 20м и температура равна 4,2⁰С; в Париже – на глубине 28 м постоянная температура 11,83⁰С.

Геотермический градиент - прирост температуры при углублении на каждые 100м.

Геотермическая ступень - интервал в метрах, на который необходимо углубится для повышения температуры на 1⁰С. В Западной Сибири геотермическая ступень равна 33 м.

Студент должен

знать: геосферы Земли, их общую характеристику, зональность, химический состав и физические параметры земной коры.

Атмосфера является газообразной оболочкой Земли. В состав атмосферы входят 3 горизонта: тропосфера, стратосфера, ионосфера.

Согласно исследованиям с помощью высотных ракет, состав атмосферы до 100 км незначительно изменяется с высотой.

Тропосфера - самый нижний слой атмосферы, имеет максимальную высоту у экватора (до 17 км) и минимальную - у полюсов (7 - 10 км). В тропосфере содержится до 90% массы и почти весь водяной пар. Газовый состав (воздух) тропосферы состоит из 78,08% азота, 20,95% кислорода, 0,93% аргона и около 0,03% углекислого газа. На долю других газов (водорода, неона, гелия, криптона, ксенона и т.д.) приходится не более 0,01%.

Температура воздуха у поверхности Земли зависит от широты местности и различных климатических условий - удаленности от океана, морских и воздушных течений, высоты местности и т.п. С высотой происходит постепенное понижение температуры в среднем на 0,5 -0,6⁰С на каждые 100м. Так, на высоте 10 км температура воздуха ниже -50° С.

Стратосфера распространена в интервале высот от 7 - 12 км до 80 км от поверхности Земли. Масса стратосферы менее 10% всей массы атмосферы. Стратосфера содержит озоновый слой, поглощающего ультрафиолетовое солнечное излучение. Благодаря присутствию этого слоя уже в нижних частях стратосферы начинается повышение температуры и на высоте около 60 км она достигает +75° С. Далее следует слой, где наблюдается полное отсутствие озона, вследствие чего температура на высоте 80 км понижается до -90 С. Выше этого слоя температура начинает повышаться. Для стратосферы характерно также малое содержание водяного пара.

Ионосферасостоит не менее чем из четырех различных слоев, располагающихся на высоте от 80 до 400 км от поверхности Земли и характеризующихся большой концентрацией свободных электронов, ионизированных атомов и молекул, чем и обусловлено ее название. Выше последнего слоя плотность электронов постепенно уменьшается. Слои ионосферы обладают свойством отражать короткие радиоволны. Газы ионосферы сильно разрежены, так как находятся в атомном, а не в молекулярном состоянии. Температура ионосферы возрастает с высотой от поверхности Земли. На высоте 200 км она достигает 600 - 700° С, а на высоте 11000 км - 4000°С, что объясняется интенсивным поглощением азотом и кислородом ультрафиолетовых лучей. Однако, в силу особого физического состояния ионосферы, тела в ней не нагреваются.

Гидросфера является водной оболочкой Земли. В состав гидросферы входит:

· океаносфера (воды морей и океанов);

· поверхностные воды суши (реки, озера, ручьи, болота, подземные источники);

· ледники.

Площадь, занятая водой составляет, более 70% всей поверхности Земли. Подавляющая часть гидросферы приходится на долю океанов и морей. Средняя глубина гидросферы 3,75 км. Однако в наиболее глубоких океанских впадинах (например, в Марианской впадине в Тихом океане) толща воды достигает 11 км.

Воды океанов и морей содержат в среднем 35 г солей на 1 л, а пресные воды суши - 1 г соли на 1 л. Среди солей в морской воде преобладает хлористый натрий. Остальную часть составляют хлористый магний, сернокислый кальций, хлористый кальций, углекислый кальций. В морской воде в незначительных количествах присутствуют кремнезем, бром, йод, марганец, свинец, золото, а также газы: кислород, углекислый газ, аммиак и сероводород.

Давление в гидросфере возрастает с глубиной на каждые 10 м на 1 кгс/см². Температура в поверхностном слое воды колеблется от +45^о до -3° С. На больших глубинах температура воды более или менее постоянна (+2⁰; +3⁰ С).