Читать книгу Земные ландшафты - Виктор Геннадьевич Смирнов - Страница 5

Земля – это планета (третья от Солнца). Не каждое небесное тело заслужило право считаться таковой. Существуют, как минимум, три критерия, по которым можно отличить планету от любого другого космического образования:

1) планета должна вращаться вокруг звезды;

2) она должна иметь шарообразную форму;

3) третий показатель условный: планета обладает внушительными размерами (не меньше размеров среднего по величине спутника в Солнечной системе).

Земля отвечает всем этим требованиям. Отсутствие или наличие атмосферы, гидросферы, внутреннее устройство и прочее – всё это весомые показатели, но в данном случае они считаются маловажными. Самые главные критерии – это, конечно, вращение вокруг той или иной звезды и шарообразная форма. Например, в Солнечной системе существует пояс астероидов, включающий в себя миллионы астероидных тел. Все они вращаются вокруг Солнца, некоторые из них достигают размеров большого спутника, но ни один астероид не имеет форму типичного шара (если только в искаженном варианте). В то же время, например, Ио или Луна имеют шарообразный вид, достаточно обширные параметры, но вращаются вокруг планет, а не Солнца.

К основным астрономическим особенностям Земли (как и любой другой планеты) относятся:

1. Вращение Земли

2. Форма Земли

3. Размеры Земли

Вращение Земли

Земля вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите (эксцентриситет 0,017). Среднее расстояние от Земли до Солнца – 149,5 миллионов километров. В астрономических масштабах это немного.

Каждый год в январе наша планета, двигаясь по своей орбите, подходит на самое близкое расстояние к Солнцу – приблизительно 147 миллионов километров. В июле планета наиболее удалена от своей звезды – примерно 152 млн. км. Точка самого близкого расстояния от Земли до Солнца называется перигелием. Точка самого большого расстояния называется афелием. Такой значительный разброс в расстоянии от Земли до Солнца (5 миллионов километров) всё же не отражается на планете. В перигелии на Земле не становится теплее, а в афелии – холоднее. Но, как мы видим, такая климатическая стабильность оказывается верной только в пределах первых пяти миллионах километров. Совершенно очевидно, что разница, например, в пятнадцать миллионов уже нанесла бы серьезный удар по физико-географической ситуации на нашей планете. И такая ювелирная точность позволяет Земле жить и полноценно развиваться уже много-много миллионов лет.

Средняя скорость вращения Земли вокруг Солнца – чуть меньше 30 км в секунду. Чем ближе планета подходит к Солнцу, тем больше становится скорость её орбитального вращения. С удалением от Солнца скорость снижается. И опять же такая разница в скорости не влияет практически никаким образом на Землю – во-первых, сам процесс происходит слишком плавно, а во-вторых, разброс здесь относительно небольшой. Полный круг Земля совершает за 365 дней и несколько часов.

Земля вращается не только вокруг своей Звезды, но и вокруг своей оси. Ось Земли – понятие абстрактное. Не существует, собственно говоря, никакого металлического или каменного стержня, протягивающегося через всю толщу планеты от северного полюса к южному. Но есть мнимая ось, достаточно стабильная (несмотря на нутации), вокруг которой за 24 часа Земля совершает полный оборот. Это обуславливает смену дня и ночи.

К счастью человечества, ось Земли не перпендикулярна плоскости своей орбиты. Угол между осью и плоскостью земной орбиты составляет 66,5 градусов. Следовательно, ось отклоняется от перпендикуляра на 23,5 градуса. Такая особенность вкупе с орбитальным вращением позволяет Земле попеременно «подставлять» Солнцу то Северное, то Южное полушарие. Это обуславливает смену времен года.

Во многих источниках часто упоминается о 23,5 градусах. Якобы под таким углом находится земная ось по отношению к плоскости орбиты. Если бы это было так, то в Антарктиде произрастали бы тропические леса, а Северный Ледовитый океан по температурному режиму был похож на Индийский. На самом деле, конечно, под таким углом находится плоскость экватора к плоскости орбиты, а не ось. Это первое. Второе: 23,5 градуса – это, как говорилось выше, величина отклонения оси от перпендикуляра плоскости орбиты.

Угол наклона, естественно, обратимо меняется в течение года (нескольких десятилетий) под действием всевозможных факторов. Постоянные небольшие колебания угла наклона оси к плоскости орбиты называются нутацией. В основном она связана с воздействием на Землю её спутника. Осевые колебания из-за своей незначительности не приводят к каким бы то ни было негативным изменениям в структуре земной природы. Наблюдаются лишь некоторые сдвиги, не влияющие кардинальным образом ни на смену времен года, ни на сам климат.

Существует еще одно интересное явление, связанное с земной осью, – прецессия. Так называют плавное конусообразное движение земной оси. Объясняется оно следующими причинами. Экваториальная выпуклость Земли постоянно испытывает на себе притяжение со стороны Солнца, которое старается выпрямить ось Земли, сделать её перпендикулярной плоскости орбиты. Но из-за вращения планеты вокруг оси, Солнце не может этого совершить. При этом земная ось, сопротивляясь, описывает конус. Явление это чисто астрономическое. Из-за прецессии равноденствие (осеннее и весеннее) каждый год приходит чуть раньше, чем в предыдущем году.

Если мысленно соединить прецессию и нутацию, то их совместный геометрический рисунок будет представлять собой конус, круг которого имеет неровную линию, отдаленно напоминающую кардиограмму.

Форма Земли

Земля из Космоса выглядит как обычный шар. Но поскольку земной шар вращается, он, естественно, немного сжат у полюсов.

(Полюсное сжатие невооруженным глазом увидеть практически невозможно. Если бы наша планета вращалась вокруг своей оси со скоростью, превышающей сегодняшнюю хотя бы в двадцать раз, то Земля в профиле приобрела бы форму классического эллипса. Мы не знаем точно, что произошло бы с Землей в таком случае, но совершенно ясно, что вся климатическая (гидрометеорологическая) и тектоническая система функционировала бы уже в несколько ином качестве).

Полюсное сжатие дает нам право назвать фигуру Земли сфероидом (эллипсоидом вращения). Но настоящая форма Земли далека и от шара, и даже от сфероида.

Дело в том, что шар и сфероид – геометрические фигуры с идеальной поверхностью. Земля же в этом отношении далеко не идеальна: поверхность суши испещрена крупными неровностями – разновысотными горными цепями и равнинами, в том числе впадинами (отрицательными равнинами). Поэтому в профиле Земля имеет крайне неправильную форму. Может показаться, что только поверхность Мирового океана свободна от рельефа. Но и здесь всё не так просто. В одних частях поверхность океанов опускается ниже остальных частей; в других – поднимается выше (это явление связано, судя по всему, с воздействием на Мировой океан двух противоположно направленных видов энергии – гравитации и притяжения Луны и/или Солнца).

Точнее всего фигуру Земли изображает, конечно, геоид – фигура, поверхность которой совпадает с усредненной поверхностью Мирового океана (в спокойном состоянии), мысленно продолженной под континентами. Геоид имеет много общего с эллипсоидом вращения, но, в отличие от последнего, характеризуется неровной поверхностью. Свою лепту в такую «неидеальность» геоида вносит неравномерное распределение масс внутри Земли.

Для изучения распределения физико-географических процессов по поверхности Земли и с точки зрения геосистемной дифференциации не принципиально важна истинная фигура планеты. Для ландшафтных исследований достаточно знать о том, что Земля пусть и не представляет собой идеальный шар, но во всяком случае она шарообразна.

Можно долго размышлять над тем, что произошло бы с планетой, если бы она приобрела кубическую форму, пирамидальную, коническую, цилиндрическую, параллелепипедную… Но это, конечно, всё фантасмагорические теории, не имеющие под собой ничего, кроме способности человека к абстрактному мышлению и фантазированию.

Размеры Земли

Размеры Земли невелики относительно размеров Юпитера, Сатурна и тем более Солнца. Земля по отношению к Солнцу настолько же мала, насколько мало маковое зернышко в сравнении с апельсином. Иными словами, наша планета имеет оптимальные размеры – достаточные для того, чтобы на ней могло существовать человеческое общество и недостаточные для того, чтобы быть еще одним громадным безжизненным шаром, «безнадежно» блуждающим вокруг Солнца.

Перейдем от размышлений к конкретике. Земля имеет следующие параметры. Экваториальный радиус – 6378, 2 километров, полярный – 6356, 9 километров. Полярное сжатие, как говорилось, объясняется вращением Земли вокруг своей оси. Разница в 21 километр практически не сказывается на развитии географической оболочки. Длина экватора – 40 074 км, длина меридиана 40 008 км. И вся площадь земной поверхности равна, следовательно, 510 млн. кв. км.

Подводя итоги вышесказанного, хотелось бы в очередной раз подчеркнуть, что все геофизические, геодезические и астрономические характеристики, которыми обладает Земля, подобраны таким образом, чтобы на ней могла существовать атмосфера, гидросфера, а значит и жизнь.