Форма и размеры Земли, Внешние и внутренние оболочки Земли - Земля - планета Солнечной системы
Исследования формы Земли при помощи современных методов позволили уточнить форму и размеры Земли, которые были вычислены геодезистом А. А. Изотовым в 1940 г. (эллипсоид Красовского).
Основные параметры:
Экваториальный радиус, А 6378.245 км;
Полярный радиус, С 6356.863 км;
Полярное сжатие, (А-с/а) 1/297.3;
Площадь поверхности около 5210 млн. км2;
Объем 1083.1012 Км3;
Масса Земли 5.976.1018 Т;
Средняя плотность 5.52 г/см3;
Средняя плотность горных пород на земной поверхности 2.8 г/см3.
Разница значений плотностей указывает на то, что в недрах Земли должны находиться очень плотные породы.
Наиболее высокая точка г. Эверест (Джомолунгма) 8848м, наибольшая глубина 11022 м, т. о. размах рельефа составляет 19870 м.
Средняя высота материков 850 м.
Средняя глубина океанов 3800 м.
Земная поверхность: океан - 70.8 %; суша - 29.2 %.
Внешние и внутренние оболочки Земли
Поверхность Земли - поверхность раздела.
Атмосфера. Верхняя граница 700-800 км, или даже 900-1000 км, а с учетом экзосферы 2000-3000 км, в настоящее время содержит 5.3. 103 Трлн. т. воздуха, что составляет одну миллионную часть массы Земли, около 90 % массы атмосферы приходится на нижние 10 км. Плотность воздуха на уровне моря 1.3. 10-3Г/см3.
Тропосфера. До 10-12 км, формируются погода и климат, мощные воздушные течения, циклоны и антициклоны.
Сухой воздух состоит: азот 78.08 %, кислород 20.95 %, аргон 0.93 %, углекислый газ 0,03 %, в малых количествах благородные газы и водород. Пыль природная и антропогенная.
Температура медленно понижается до минус 60-70 ОС на высотах 10-12 км.
Стратосфера. До 50 км. До 40 км температура от -40 до -50 ОС, затем быстро возрастает до +15 ОС. В настоящее время обнаружена активная циркуляция воздуха в стратосфере. Важно наличие озонового слоя на высотах от 17 до 30 км, который задерживает ультрафиолет.
Мезосфера. Высоты 50-80 км. Газовый состав, с преобладанием кислорода и азота, очень устойчив. Температура от нижней границы к верхней понижается от -70 до -90 ОС.
У верхней границы образуются серебристые облака, состоящие из мелких кристалликов льда.
Термосфера. (Верхняя граница около 800-1000 км). Наиболее разреженный слой с повышенной ионизацией с существенным повышением температуры. Температура изменяется от -90 ОС на высотк около 80км до 400ОС при высоте около 200 км.
Гидросфера Располагается между атм. и твердой земной поверхностью. Прерывистая водная оболочка земли, куда кроме Мирового океана входят все наземные и подземные воды.
В составе Г-сферы 3 основных типа: океаносфера (моря и океаны); воды суши; ледники.
Промежуточное положение - подземные воды, сосредоточенные в литосфере, но тесно связанные с водами Г-сферы.
По В. И. Вернадскому количество вод оценивается:
Океаны - 1370 млн. км3;
На суше - 4 млн. км3;
Материковых льдов - 16-20млн. км3;
Подземных - 400млн. км3. Всего - 1.8 млрд. км3.
Хим. состав гидросферы различен для вод суши и мирового океана. В океанской воде, в среднем 35г солей в 1л. Пресные воды до 1г/л.
Гидросфера играет в геологической истории развития Земли одну из самых важных ролей. В ее пределах возникла и развивается жизнь, проходят сложнейшую эволюцию земные организмы. В гидросфере образуются и развиваются своеобразные ландшафты, осадочные горные породы и рельеф Земли.
Биосфера. Оболочка Земли, в которой сосредоточена жизнь, - была выделена в 1875 г. австрийским геологом Э. Зюссом, однако ее особое значение для геологических и геохимических процессов было выявлено значительно позже акад. В. И. Вернадским. Биосфера окружает Землю сплошной оболочкой. Только кратеры действующих вулканов, потоки не застывшей лавы и, может быть, некоторые замкнутые водоемы с особенно высокой концентрацией мин. солей и кислот могут считаться временно безжизненными, но только временно.
Нижняя граница биосферы (по Вернадскому) "должна лежать выше областей, где господствуют горячие пары воды, и температура не опускается ниже 100 ОС, в среднем на уровне 3-4 км от уровня геоида", т. е. положение этой границы определяется предельной температурой, при которой могут существовать простейшие организмы.
По подсчетам Вернадского масса живой органической материи на Земле - 0.001 % от массы земной коры. Большая ее часть в океане в виде планктона.
Геологическое значение живых организмов огромно. Пропускают через себя и перерабатывают большое количество вещества. За 13 лет организмы пропускают через себя такое количество углерода, которое в 10 раз превышает все его содержание в земной коре. В. И. Вернадский считает весь кислород атмосферы продуктом жизнедеятельности организмов. Скопления каменного угля, торфа, нефти, мела, известняков (органогенных), фосфоритов, многих железных и марганцевых руд и т. п. - результат жизнедеятельности организмов, также как и почвы результат взаимодействия их с горными породами.
20-22 элемента могут концентрироваться в организмах в значительных количествах. Это Pb, Zn, Ni, Pt, Be, U, редкие земли и другие элементы.
По концентрации элементов в растениях - геоботанический метод поисков.
Земная кора. Представления о составе и физическом состоянии земных глубин основывается на комплексных геофизических исследованиях недр Земли. Главным является сейсмический метод (греч. "сейсма" - сотрясение), основанный на изучении путей и скоростей распространения внутри Земли упругих колебаний, возникающих при землетрясениях и вызванных искусственными взрывами.
Продольные волны - частицы материи колеблются в направлении движения волны (вдоль сейсмического луча). При этом создаются участки сжатия и расширения, распространяющиеся во все стороны от очага землетрясения (реакция среды на изменение объема). Продольные волны могут распространятся в твердых, жидких и газообразных средах, идут быстрее других и первыми приходят к наблюдателю.
Поперечные волны (реакция среды на изменение формы) распространяются только в твердых телах. Частицы материи колеблются в плоскости, перпендикулярной направлению сейсмического луча.
При анализе изменения скоростей сейсмических волн (естественных и искусственных), проходящих через земной шар (сейсмическое зондирование), выделяют три главные сферы Земли, отделенных друг от друга поверхностями раздела, где резко меняются скорости волн.
Земная кора - это твердая внешняя оболочка Земли. Ее мощность колеблется от 5-20 (12) км в океанах до 30-40 км в равнинных областях и до 50-75 км в горных регионах.
При МСр=33км, РСр=2.8г/см3 масса коры составит 4.7.107 Трлн. т, или 0.8 % всей массы Земли. До недавнего времени этот слой называли сиалью (кремний и алюминий), в отличие от нижних слоев, которые называли симой (кремний +магний).
В действительности земная кора состоит из легкоплавких силикатов с преобладанием алюмосиликатов. Больше всего в земной коре содержится кислорода (49.13 %), кремния (26 %), и алюминия (7.45 %). Кислород в земной коре содержится в форме оксидов, в среднем: SiO2 - 58 %; Al2O3 - 15 %; FeO и F2O3 - 8 %; CaO - 6 %; MgO и Na2O - 4 %; K2O - 2.5 %.
Граница земной коры от нижележащей мантии характеризуется возрастанием скорости сейсмических волн: продольных от 5.57-7.6 до 7.9-8.3 км/с; поперечных от 3.36-3.7 до 4.5-4.7 км/с.
Поверхностный раздел открыт югославским сейсмологом А. Мохоровичичем и назван поверхностью Мохоровичича или Мохо.
Мантия Земли Распространяется под земной корой до глубины 2900 км от поверхности. Ее делят на две части:
Верхнюю - слои "В" и "С" до глубины 900-1000 км;
Нижнюю - слои "D" и "D1" глубины от 900-1000 до 2900 км.
Слой "В" - Гутнберга, а слой "С" - переходный или слой Голицина.
В слое "В" - Астеносфера. Под континентами 80-120 до 200-250 км, под океанами от 50-60 до 300-400 км. Астеносфера является волноводом - Дж Баррелл, 1916 г.
Верхняя часть мантии (твердая) вместе с земной корой - литосфера.
К астеносфере приурочено большинство зарегистрированных очагов промежуточных землетрясений. Полагают, что в ней возникают магматические очаги, что это наиболее вероятная зона проявления подкоровых конвекционных течений и зарождения вертикальных и горизонтальных движений земной коры, т. е. важнейших эндогенных процессов, имеющих непосредственное отношение к становлению земной коры, к ее деформациям, строению и составу. Поэтом астеносферу вместе с перекрывающей ее частью верхней мантии и земной корой объединяют в Тектоносферу.
Ниже астеносферы скорость продольных волн резко возрастает, достигая на глубинах 900-2000 км 11.3-11.4 км/с.
В нижней мантии скорости поперечных волн хотя и продолжают расти, но значительно медленнее, чем в слое "С" верхней мантии, достигая на глубинах 2700-2900км 13.6км/с.
На глубине 2900км намечается новый раздел сейсмического характера, который отделяет мантию от ядра. Здесь скорости продольных волн скачкообразно падают с 13.6 км/с в основании мантии до 8.1 км/с в ядре.
Ядро Земли. В нем выделяются внешнее, переходное и внутреннее ядра. Внешнее на глубине 2900 до 4980 км, переходное - до глубин 51120 км, а внутреннее ядро находится ниже.
Скорость распространения продольных сейсмических волн (Р) в нижней части земной коры в среднем составляет 6.5-7.4 км/с, а поперечных (S) - около 3.73.8 км/с.
Похожие статьи
-
Планета Земля - Гипотезы о происхождении Солнечной системы
Земля принадлежит к группе земных планет, которая включает также Меркурий, Венеру и Марс. Земля часто сравнивается именно с этой группой, а также с...
-
Земля Земля - планета Солнечной системы, расположенная на расстоянии 150 миллионов километров от Солнца. Земля вращается вокруг него со средней скоростью...
-
Внутреннее строение луны - Луна как спутник Земли
Структура недр Луны также определяется с учетом ограничений, которые налагают на модели внутреннего строения данные о фигуре небесного тела и, особенно о...
-
Внутреннее строение Луны - Планета Луна
Структура недр Луны также определяется с учетом ограничений, которые налагают на модели внутреннего строения данные о фигуре небесного тела и, особенно о...
-
Планеты земной группы. Система Земля - Луна - Планеты Солнечной системы
Благодаря наличию спутника, Луны, Землю нередко называют двойной планетой. Этим подчеркивается как общность их происхождения, так и редкостное...
-
Внутренняя область Солнечной системы, Планеты земной группы, Меркурий - Солнечная система
Внутренняя часть включает планеты земной группы и астероиды. Состоящие главным образом из силикатов и металлов, объекты внутренней области относительно...
-
Земля - Место Земли в Солнечной системе
1. Знакомство с индивидуальными особенностями тел планетного типа мы начнем с "двойной планеты", как нередко называют систему Земля-Луна. Эти два тела,...
-
Мантия Земли - История, строение и народонаселение планеты Земля
Таблица 3. Слои плит Глубина км. Слой Плотность г/смі 0-60 Литосфера (местами варьируется от 5 до 200 км) - 0-35 Кора (местами варьируется от 5 до 70 км)...
-
- Расстояние от Солнца -- 58 * 106 км - Средняя плотность -- 54 200 кг/м3 - Масса -- 0, 056 массы Земли - Период обращения вокруг Солнца -- 88 земных...
-
Земля - планета Солнечной системы - Происхождение Вселенной
Солнечная система представляет собой группу небесных тел, весьма различных по размерам и физическому строению. В эту группу входят: Солнце, девять...
-
Внешняя Солнечная система, Планеты-гиганты, Юпитер - Солнечная система
Внешняя область Солнечной системы является домом газовых гигантов и их спутников. Орбиты многих короткопериодических комет, включая кентавров, также...
-
- Расстояние от Солнца -- 5900 * 106 - Средняя плотность -- 1000--1200 кг/м3 - Масса -- 0, 02 массы Земли - Период обращения вокруг Солнца -- 248 лет -...
-
- Расстояние от Солнца -- 108 * 106 км - Средняя плотность -- 5240 кг/м3 - Масса -- 0, 82 массы Земли - Период обращения вокруг Солнца -- 225 земных...
-
Внутреннее строение - Планеты Солнечной системы: Юпитер
Структура На данный момент наибольшее признание получила следующая модель внутреннего строения Юпитера: Атмосфера. Ее делят на три слоя: Внешний слой,...
-
Диаметр Солнца., Планеты земной группы. - Солнечная система
Точные измерения показывают, что диаметр Солнца не постоянная величина. Около пятнадцати лет назад астрономы обнаружили, что Солнце худеет и полнеет на...
-
Наши соседи - Меркурий, Венера и Марс - Планеты Солнечной системы
Оболочки Земли - атмосфера, гидросфера и литосфера - соответствуют трем агрегатным состояниям вещества - твердому, жидкому и газообразному. Наличие...
-
Начальное состояние и эволюция Земли - Происхождение Солнечной системы
Земля росла из роя "промежуточных" тел, двигавшихся в широкой области между орбитами Венеры и Марса. Отличия в составе и плотности планетезималей были...
-
Планеты земной группы, Планета Меркурий - Гипотезы о происхождении Солнечной системы
Объединенные в одну группу планеты: Меркурий, Венера, Земля, Марс, - хотя и близки по некоторым характеристикам, но все же каждая из них имеет свои...
-
Меркурий, Венера - Характеристика планет Солнечной системы
Ближайшая к Солнцу планета, по размерам похожая на Луну (радиус 2439 км), а по средней плотности (5.42 г/см3) на Землю. Ускорение свободного падения на...
-
Как ученые узнали, что находится в центре Земли? - Место Земли в Солнечной системе
Ни один ученый, ни один специальный прибор не может добраться до центра Земли. Но как же люди узнали, что находится в самом сердце нашей планеты? Прежде...
-
Атмосфера - Юпитер среди планет Солнечной системы
Структура атмосферы Юпитера. Температура в атмосфере не растет монотонно. В ней, как и на Земле, можно выделить экзосферу, термосферу, стратосферу,...
-
Внутреннее строение Луны - Луна
Структура недр Луны также определяется с учетом ограничений, которые налагают на модели внутреннего строения данные о фигуре небесного тела и, особенно о...
-
Внутреннее строение Луны - Исследования Луны
Структура недр Луны также определяется с учетом ограничений, которые налагают на модели внутреннего строения данные о фигуре небесного тела и, особенно о...
-
Внутреннее строение Луны - Характеристика особенностей Луны
Структура недр Луны также определяется с учетом ограничений, которые налагают на модели внутреннего строения данные о фигуре небесного тела и, особенно о...
-
Строение Земли - Образование Земли
ЗЕМЛЯ, третья от Солнца большая планета Солнечной системы. Благодаря своим уникальным, быть может, единственным во Вселенной природным условиям, стала...
-
Внутреннее строение Луны - Характеристика Луны как небесного тела
Структура недр Луны также определяется с учетом ограничений, которые налагают на модели внутреннего строения данные о фигуре небесного тела и, особенно о...
-
Внутреннее строение Луны - Характеристика Луны
Структура недр Луны также определяется с учетом ограничений, которые налагают на модели внутреннего строения данные о фигуре небесного тела и, особенно о...
-
Образование Вселенной - Земля - планета Солнечной системы
Земля - одна из 9 планет Солнечной системы, а Солнце представляет собой самую рядовую звезду типа желтого карлика, находящуюся в Галактике Млечного Пути,...
-
- Расстояние от Солнца -- 2869 * 106 км - Средняя плотность -- 1300 кг/м3 - Масса -- 14, 5 массы Земли - Период обращения вокруг Солнца -- 84, 01 года -...
-
Земля - Характеристика планет Солнечной системы
Третья от Солнца планета Солнечной системы, удаленная от него на среднее расстояние 1 а. е., с периодом обращения в 1 год. Масса 5.98*1024 кг, полярный...
-
- Расстояние от Солнца -- 4496 * 106Км - Средняя плотность -- 1600 кг/м3 - Масса -- 17, 3 массы Земли - Период обращения вокруг Солнца -- 164, 8 лет -...
-
- Расстояние от Солнца -- 228 * 106 км - Средняя плотность -- 3950 кг/м3 - Масса -- 0.107 массы Земли - Период обращения вокруг Солнца -- 687 земных...
-
Планеты Солнечной системы - Земля Земля является третьей по счету, следующей за Венерой, планетой Солнечной системы. Она является самой крупной, и по...
-
Земля - Характеристика Солнечной системы
Земля - третья от Солнца планета. Скорость обращения Земли по эллиптической орбите вокруг Солнца равна - 29,765 км/с. Наклон земной оси к плоскости...
-
ЗАРОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ НА ПЛАНЕТАХ - Поиски жизни в Солнечной системе
В конце 50-х гг. XX столетия американские биофизики Стэнли Миллер, Хуан Оро, Лесли Оргел в лабораторных условиях имитировали первичную атмосферу планет...
-
Гипотезы о существовании жизни в атмосфере Юпитера - Планеты Солнечной системы: Юпитер
В настоящее время наличие жизни на Юпитере представляется маловероятным: низкая концентрация воды в атмосфере, отсутствие твердой поверхности и т. д....
-
Юпитер - Планеты Солнечной системы
Величайшую из планет Солнечной системы -- Юпитер -- долгое время считали то полузвездой, то угасшей звездой. И на самом деле -- масса Юпитера, почти в...
-
Строение и состав Солнечной системы. Две группы планет - Планеты Солнечной системы
Наша Земля входит в число 8 больших планет, обращающихся вокруг Солнца. Именно в Солнце сосредоточена основная часть вещества Солнечной системы. Масса...
-
Земля: атмосфера и гидросфера - Возникновение Солнечной системы
После своего возникновения приблизительно 4600 млн. лет тому назад наша Земля, по всей вероятности, уже не меняла своей формы. Ее химический состав также...
-
Образование планет - Теория образования Солнечной системы
Вернемся к спутникам нашего Солнца, к тем обрывкам туманности, которые оторвались от центрального сгустка под действием центробежной силы и начали...
Форма и размеры Земли, Внешние и внутренние оболочки Земли - Земля - планета Солнечной системы