7.1. Форма і розміри Землі
Земля є об'єктом вивчення багатьох наук: від геології і тектоніки до філософії і культури. У сукупності цих наук виділяються галузеві науки, які вивчають окремі частини вертикальної і горизонтальної структури Землі, і системні науки, які синтезують всю сукупність знань про Землю для вирішення теоретичних або прикладних проблем.
Серед галузевих наук особливе розвиток отримали геологія (наука про літосфері), гідрологія (наука про гідросферу), кліматологія (наука про атмосферу), геофізика (наука, що вивчає Землю як фізичне тіло), геохімія (наука, що вивчає природні хімічні процеси, що протікають в межах землі), геоморфологія (наука, що вивчає рельєф землі), грунтознавство (наука, що вивчає грунту на поверхні землі), біогеографія (наука, що вивчає розподіл живої речовини на поверхні землі).
У IV ст. до н. е. давньогрецький вчений Аристотель зауважив, що тінь від Землі на Місяці, яка спостерігається під час місячних затемнень, завжди має однакову круглу форму. Він припустив, що Земля, як Місяць і Сонце, є кулястим тілом. Це спостереження було дуже важливим для розвитку людської думки.
Але Земля - не ідеальний куля, вона сплюснута біля полюсів і розширена до екватора. Таке геометричне тіло називається сфероїдом, іліелліпсоідом обертання. Однак справжня форма Землі складніше через неоднорідного будови надр. Відомий вчений В. І. Вернадський назвав таку форму геоид ( «землеподобний»). Геоид - це фігура, поверхня якої усюди перпендикулярна напрямку сили тяжіння. Поверхня геоїда збігається з рівнем Світового океану і сполучених з ним морів при деякому середньому рівні води, відсутності течій, хвиль, припливів і ін.
В даний час за допомогою космічних методів дослідження вчені з достатнім ступенем точності можуть скласти модель поверхні Землі, яку за формою іноді порівнюють з обкусані яблуком, підкреслюючи при цьому неоднорідність її поверхні.
Полярний радіус Землі становить 6357 км, а екваторіальний - 6378 км, тобто більше полярного на 21 км (рис. 7.1).
Мал. 7.1. Форма і розміри Землі
► Земна вісь - це уявна пряма, що проходить через центр Землі. Дві точки, через які проходить вісь Землі, називаються полюсами. Їх два - Північний і Південний.
На однаковій відстані від полюсів проходить уявна лінія - екватор. На північ від екватора - Північна півкуля, на південь - Південне. Довжина екватора становить трохи більше 40 000 км.
7.2. космічні ритми
Життя природи і людини підпорядкована космічним ритмам. В основі зміни дня і ночі, літа й зими, хороших і поганих років лежать космічні процеси, пов'язані з рухом космічних тіл відносно один одного.
Так, зміна дня і ночі обумовлена обертанням Землі навколо своєї осі, місячний і тижневий ритми обумовлені зверненням Місяця навколо Землі, чергування сезонів року пов'язано зі зверненням Землі навколо Сонця (наближенням і віддаленням від Сонця), чергування хороших і поганих років - з сонячною активністю.
З сонячною активністю пов'язують три види ритмів: 11-річний ритм, 22-23-річний ритм, 80-90-річний ритм. Звернення Землі разом з усією Сонячною системою навколо центру Галактики за 220-250 млн років визначає геологічну ритміку, тобто зміну геологічних епох.
Оскільки існують ще гравітаційні зв'язку між планетами, рух комет і багато інших взаємодії, кількість космічних ритмів може бути досить значним. Ясно, що всі вони так чи інакше впливають на неживу природу, живу природу і людину.
Найбільш очевидним ритмом є зміна дня і ночі. Тваринний та рослинний світи зобов'язані пристосовуватися до цього ритму для успішної життєдіяльності.
Люди, спостерігаючи за Сонцем, помітили, що через певний час повторюється Схід Захід Сонця.
► Проміжок часу між двома сходами (або заходами) називається добою.
Сонце постійно висвітлює Землю, однак під час свого руху Земля повертається до Сонця то одним боком, то інший. На освітленій Сонцем стороні буває день, на протилежній - в цей час ніч.
Земля робить повний оберт навколо своєї осі із заходу на схід за 24 години, тобто за добу. У різних місцях земної кулі, розташованих на різних меридіанах, тобто мають різну довготу, в один і той же момент годинник показує різний час доби. Але на одному і тому ж меридіані в кожній його точці від Північного полюса до Південного час доби виявляється одним і тим же. Це час називається місцевим.
Але користуватися місцевим часом незручно, це заважає при здійсненні зв'язків між різними країнами і між частинами нашої величезної по протяжності із заходу на схід країни. Тому астрономи розробили і запропонували ввести систему поясного часу. Для зручності відліку часу рішенням Міжнародного конгресу поверхню Землі розділили меридіанами на 24 часових пояси, кожен з них включає в себе 15 ° довготи (Земля за 1 годину повертається на 15 °). Час кожного часового поясу відрізняється від подальшого на 1 годину. Нумерація поясів від 0 до 23 ведеться із заходу на схід від Гринвічського меридіана. У всіх пунктах, що знаходяться в межах одного поясу, в даний момент вважається один і той же час. Київ знаходиться в 2-му часовому поясі.
У багатьох країнах світу здійснюється перехід на декретний час (від лат.decretum - указ, постанова) - поясний час, перекладене вперед або назад на 1 годину з метою найбільш раціонального використання світлої частини доби (літній або зимовий час). ВУкаіни поясний час відрізняється від декретної на 1 годину. Тому Київ, перебуваючи у 2-му часовому поясі, практично живе за часом 3-го часового поясу. Таким чином, коли в Москві 13 годин (московський час), то в Парижі - 11 годин (середньоєвропейський час), в Лондоні - 10 годин (Гринвічем час) (рис. 7.2).
Шлях Землі навколо Сонця - земна орбіта - має форму еліпса. Середня відстань від Землі до Сонця 149,6 млн. Км Вісь обертання Землі нахилена до площини земної орбіти подуглом 66,5 °.
Мал. 7.2. Часові пояси Землі
Завдяки зверненню Землі навколо Сонця і постійного нахилу земної осі на нашій планеті змінюються пори року і існують пояса освітленості. Спостереження показують, що в нашу епоху положення планети в Сонячній системі практично не змінювалося і земної рік- величина досить постійна.
Мал. 7.3. Схема річного руху Землі навколо Сонця
► Тропіки (від греч.tropikos - коло повороту) - географічні паралелі 23 ° 27 широти, на яких один раз на рік, в один із днів сонцестояння, полуденне сонце буває в зеніті.
► Полярні кола - географічні паралелі 66 ° 33 широти, на яких в один з днів сонцестояння спостерігається полярний день, а в інший - полярна ніч. Вони є межами зон полярних ночей і полярних днів.
Аналогічне явище має місце в Південній півкулі, але в інше півріччя.
Календарні системи. На основі космічної ритміки створені різні календарні системи. Відомі візантійський і іудейський календарі, провідні відлік від міфічного створення світу (01.09.5508 р до н. Е.), Давньогрецький (початок відліку - перші Олімпійські ігри - 01.07.776 р до н. Е.), Християнський (від дати народження Христа - 01.01.01 р н. е.), мусульманський (втеча Мухаммеда з Мекки - 16.07.622 р. н.е..).
У багатьох мусульманських країнах прийнято місячний календар, який базується на зміні фаз Місяця, - молодик; нарождающаяся Місяць (серп повернуть ріжками вліво); неповна Місяць; повний місяць; знову неповна Місяць; спадна Місяць (серп повернуть ріжками вправо). Період між двома молодиками (29,5 діб) - місячний місяць. У календарному місяці місячного календаря чергуються 29 і 30 днів. 12 календарних місяців становлять місячний рік тривалістю 354 діб, тобто коротше сонячного на 11 діб. Початок місячного року відсувається на все більш ранні дати сонячного календаря.