Что такое модель земли

Что такое глобус и чем он отличается от карты?

Глобусом называют трёхмерную модель Земли, Луны, любой другой планеты и даже небесной сферы. Слово «глобус» произошло от латинского globus, что означает «шар».

Глобус Земли удобен тем, что даёт общее представление о взаиморасположении океанов, морей, материков, островов, гор — всех видимых на поверхности Земли элементов. Но он не является точной моделью нашей планеты.

В результате геодезических исследований установлено, что форма Земли сложнее и неправильнее, чем просто шар, и не схожа ни с одной известной объёмной геометрической фигурой. Ей даже дали особенное название — геоид. Неправильность формы выражается прежде всего в разнице длин большой и малой полуосей Земли, которая равна примерно 22 км.

Справка. Большой полуосью называют расстояние от экватора до центра Земли (6 378 245 м), малой — от полюса до центра (6 356 863 м).

Почему тогда глобус — круглый? Дело в масштабе. Разница между полуосями в крошечной модели планеты составляет десятые доли миллиметра, потому была бы незаметна и в том случае, когда бы соблюдалась в производстве глобусов. На самом маленьком глобусе, выпущенном в России, объекты уменьшены в 83 000 000 раз!

Чем глобус отличается от карты и почему нужны обе модели, плоская и объёмная:

– глобус всегда мелкого масштаба — он показывает только большие объекты: океаны, материки, большие острова — и их сорасположение, а карта может иметь довольно крупный масштаб и давать подробное представление о местности;

– глобус не имеет искажений в расположении и площади объектов — на карте ввиду её плоской (двумерной) формы искажения неизбежны;

– чтобы измерить расстояние на глобусе, необходимо применять специальную гибкую линейку, зато все длины определяются довольно точно (в пределах погрешности масштаба);

– глобус наглядно показывает, как происходит смена дня и ночи, часовых поясов, а более сложная модель из двух глобусов — Земли и Солнца (или просто лампы) демонстрирует, как проходит смена времён года;

– карта более удобна практически, но полную картину Земли можно получить, используя глобус и карту в паре.

Из истории глобуса

Казалось бы, глобус должен возникнуть после того, как мир признал, что Земля — шар. Так и случилась, но только… в II веке до нашей эры. Тогда древнегреческий учёный Кратет Малльский создал первый глобус, опираясь на доказательства греческих учёных III века до нашей эры.

Вот когда впервые была провозглашена и доказана идея шарообразности Земли. А Эратосфен Киренский (276-194 до н.э.) смог даже рассчитать радиус нашей планеты и получил результат 6 311 км, сделав ошибку всего в 1 %!

В 1267 году в Пекине (тогда — в Ханбалыке) бухарский астроном Джамаль ад-Дин дарит хану Хубилаю астролябию и глобус.

До наших дней сохранился один из старейших европейских глобусов — «Земное яблоко», созданный в 1492 – 1494 годах в Нюрнберге немецким географом и навигатором Мартином Бехаймом. На его южном полюсе сделана надпись о дате создания и заказчике — городском совете. Основой для глобуса послужила карта, которую Бехайм купил в Португалии.

«Земное яблоко» — это шар из металла диаметром 507 мм. На нём ещё нет обеих Америк, но есть Европа, большие части Африки и Азии, хотя и в несколько искажённом виде. Глобус не имеет указаний широты и долготы, но имеет экватор, меридианы.

Первый известный современным жителям глобус с изображением Северной Америки был вырезан на страусином яйце в 1504 году, а приблизительно в 1507 году на глобусе Ленокса появилась и Южная Америка.

Петербург может гордиться тем, что там в XVIII веке появился первый глобус-планетарий — Готторпский. Создавали его в Германии, в Хестеберге в 1651 – 1664 годах, а в 1713 году епископ Кристиан Август подарил глобус-планетарий Петру Первому. Перевозили подарок морем 3 года, установили в Кунсткамере, а в 1747 году глобус горел… Осталась только дверь. В 1748 – 1752 годах его восстановили.

Это шар, диаметром превышающий 3 м, снаружи представляет собой огромный глобус со всеми привычными изображениями, а внутри на его стенках изображена карта звёздного неба. Внутрь помещаются 12 человек, глобус вращается — и люди наблюдают, как движутся светила.

Источник

Историческая справка: кто и когда придумал глобус

Есть вещи, которыми мы пользуемся давно, но не знаем, как они появились. Например, глобус — один из самых известных научных инструментов. Сегодня расскажем о том, почему он есть в каждом кабинете географии и какие события с этим связаны.

Глобус против карты

Globus переводится с латинского языка как «шар». Он представляет собой самую точную трёхмерную модель Земли, на которой градусная сетка, меридианы, объекты и расстояния между ними изображены (почти) без искажений — чего нельзя сказать о географической карте. Хотя на ней проще изобразить и более детально изучить материки и страны, карту можно положить в карман и использовать в поездке.

К слову, существуют объёмные модели не только Земли или других планет, но и небесной сферы — по такой модели удобно запоминать расположение звёзд на небе.

Кто изобрёл первый глобус

Говорят, что первую модель глобуса с системой координат создал древнегреческий философ Кратет Малльский в 150 г. до н.э. В это можно поверить: Пифагор за несколько столетий до этого изобретения пришёл к выводу, что Земля круглая. Позже и Аристотель подтвердил эту теорию своими астрономическими открытиями.

Но если оперировать более точными данными, то перенесёмся в 1492–1494 гг. Это время известно не только экспедицией Колумба к берегам Америки, но и появлением одного из самых старых (и сохранившихся до наших дней) глобусов — «Земного яблока» (Erdapfel). Его создал немецкий учёный и путешественник Мартин Бехайм в Нюрнберге.

Сначала это был глиняный шар диаметром в 507 мм. Затем его обтянули тканью и разрисовали, разделив на 24 сегмента. На глобусе изобразили два полюса, экватор, меридианы, тропики, знаки зодиака, Европу, часть Азии и Африки (но без Америки) — в общем все знания европейцев о Земле к тому времени.

«Земное яблоко» это настоящая достопримечательность, которую можно увидеть сегодня в Национальном музее в Нюрнберге.

Что было дальше

Потом случилось открытие Америки и новые глобусы стали делать уже с её изображением. Например, такие:

Трёхмерная модель Земли превратилась в обязательный элемент интерьера любого императора, епископа или короля — ведь не каждый мог позволить себе купить глобус. Его часто изображали на картинах, в церквях, на зданиях — и как части статуй.

Но уже к XIX веку глобус появился во всех школах. Он представлял собой деревянную сферу с наклеенной на ней бумажной картой.

Современные глобусы производят в основном из плоского термопластика или специального картона — с наклеенной на него картой. Шаблон пропускают несколько раз через специальный пресс: сначала он приобретает форму цветка, а затем форму купола — так получают одну полусферу. Каждую половинку помещают в металлическую форму для получения выпуклостей всех стран и материков.

Далее полусферы соединяют, накладывая одну часть на другую, полируют, а на шов наклеивают тонкую полоску — экватор.

Знаменитые глобусы

Источник

Юный_астроном

Как человек изучает Землю

Знания о Земле, ее природе, населении и его хозяйственной деятельности накапливались долгие тысячелетия. Трудом многих народов, подвигом отважных путешественников и мореплавателей, ученых-географов постепенно создавалась обобщенная картина современного мира.

Ученые рисовали карты, составляли описания новых земель и населяющих их народов.

Сегодня Землю изучают из космоса, посылают автоматические станции к другим планетам, сравнивают их природу с природой Земли и глубже познают ее как часть Вселенной. Создаются международные научные экспедиции, проводятся совещания, идет обмен научной информацией.

Современная география располагает сведениями о геологическом прошлом нашей планеты, об особенностях строения и развития каждой геосферы, о компонентах природы, их взаимосвязях, о природных комплексах и о самом большом из них — географической оболочке, которая в наши дни находится под огромным влиянием деятельности человека.

В наш космический век Земля, которая раньше казалась необъятно огромной, перестала быть такой. Сейчас есть возможность быстро попасть в любой уголок Земли, собрать данные о происходящих в ее природе явлениях и процессах. Но ведь так было не всегда!

1. Географические карты

Географическая карта — это уменьшенное изображение поверхности Земли или другого пространства на плоскости, где в системе специальных условных знаков указаны различные объекты.

Карты играют огромную роль в жизни людей. Особенно это касается мегаполисов: в некоторых районах доводится бывать не так часто, чтобы хорошо знать расположение всех построек. Посмотрев по карте, где именно расположен нужный объект, его гораздо проще найти на местности. Также карта — незаменимый атрибут путешественников. Специальные атласы автодорог позволяют определить маршрут поездки и безошибочно перемещаться из одного места в другое. В графическом формате на карте изображены озера, реки, горы и низменности. Более того, по карте можно определить высоту гор, расстояние между объектами, ширину и глубину водоемов, а также многое другое.

Карты являются важным инструментом для представителей разных профессий. Без них невозможны различные исследования и строительство новых объектов на суше и в море, а также судоходство и навигация.

ИСТОРИЯ КАРТ

Люди пользуются картами с древнейших времен. Они были неизменным атрибутом всех торговых и военных походов, а также путешествий, связанных с освоением новых территорий. Первые географические карты создавались мореплавателями и исследователями далеких земель, но предоставляемая ими информация была далеко не точной. Однако с развитием общества и внедрением новых технологий совершенствовались и картографические знания. Современные карты предоставляют очень точную информацию практически о каждой точке земного шара.

КАК ЧИТАТЬ КАРТУ?

Мы уже знаем, что карты предоставляют нам огромное количество важной и полезной информации.
Как научиться понимать, что именно отражено на карте, и пользоваться этой информацией? Для этого необходимо знать условные картографические знаки, т.е. специальные графические символы, которые изображаются на картах.

Так, например, города на картах принято обозначать кружочками, границы, реки и дороги изображают линиями. Озерам, морям и горам на карте соответствуют их реальные очертания. Более того, водные просторы, горные массивы, равнины и низменности окрашиваются в разные цвета: вода — синим, горы — коричневым, равнины и низменности — зеленым.

Для удобства пользования туристические карты снабжены специальными и понятными всем значками-пиктограммами. Ведь не стоит никакого труда догадаться, что рисунок самолета на карте означает аэропорт, деревья — парковую зону, елочки — лес, туристическая палатка — кемпинг, велосипед — специально оборудованную велосипедную дорожку, пляжный зонтик — зону отдыха и т.д.

У каждой современной карты есть масштаб. Масштаб – это математическое выражение, которое указывает, во сколько раз изображение увеличено или уменьшено по сравнению с действительными размерами. Масштабы карт мелкие. Ведь Земля большая, и чтобы пока­зать на карте всю ее поверхность или один материк, изображе­ние на карте приходится уменьшать в миллионы раз. Напри­мер, масштаб карты 1: 10 000 000 («в 1 см 100 км») означает, что на карте все расстояния уменьшены в десять миллионов раз. 2 см на карте соответствуют двумстам километрам на мест­ности и так далее.

ВИДЫ КАРТ

Существует несколько классификаций географических карт. В зависимости от масштаба карты делятся на крупномасштабные, среднемасштабные и мелкомасштабные. По содержанию карты подразделяются на общегеографические и тематические. На общегеографической карте показаны все объекты, находящиеся на местности, включая рельеф, населенные пункты, границы, различные хозяйственные объекты и т.д. А тематические карты, как вы уже догадался по названию, посвящены определенным природным и общественным явлениям. В группу тематических входят карты полезных ископаемых, почв, климатические, ботанические, политические, карты населения и многие другие.

В зависимости от назначения карты бывают учебными, туристическими, техническими, навигационными и др. Учебные карты используются на уроках географии и истории. Туристические предоставляют исчерпывающую информацию для путешественников: населенные пункты, места отдыха, достопримечательности, схемы метро, различные ориентиры и пешие маршруты. В навигационных, или дорожных, картах содержатся все необходимые данные для водителей, пилотов и диспетчеров. На политических картах мира изображены страны и регионы.

Источник

Планета Земля

Общие сведения о Земле

Земля – это третья по удаленности от Солнца планета (третья планета Солнечной системы).

Земля вместе с Меркурием, Венерой и Марсом образует земную группу планет Солнечной системы.

У Земли есть один естественный спутник – Луна, а также множество искусственных, крупнейший из которых – Международная космическая станция.

Соседями Земли являются Венера и Марс.

Наружный слой Земли представляет собой твердую оболочку, состоящую главным образом из силикатов. Твердая кора и вязкая верхняя часть мантии составляют литосферу. Под литосферой находится астеносфера, слой относительно низкой вязкости, твердости и прочности в верхней мантии. Земля имеет ярко выраженное жидкое внешнее и твердое внутреннее ядро.

Земля – единственная известная планета с активной тектоникой плит.

Орбита Земли

Среднее расстояние от Земли до Солнца около 150 миллионов километров (1 астрономическая единица).

Перигелий (ближайшая к Солнцу точка орбиты): 147,098 миллиона километров (0,983 астрономической единицы).

Афелий (самая далекая от Солнца точка орбиты): 152,098 миллиона километров (1,017 астрономической единицы).

Средняя скорость движения Земли по орбите составляет 29,783 километра в секунду.

Один оборот вокруг Солнца планета совершает за 365,26 суток.

Продолжительность суток на Земле составляет 23 часа 56 минут 4,1 секунды.

Направление вращения Земли соответствует направлению вращения всех (кроме Венеры и Урана) планет Солнечной системы.

3D-модель Земли

Физические характеристики Земли

Земля – пятая по размеру планета в Солнечной системе.

Экваториальный радиус Земли составляет 6378,1 километра.

Площадь поверхности Земли составляет 510,072 миллиона квадратных километров.

Средняя плотность Земли составляет 5,5153 грамм на кубический сантиметр.

Ускорение свободного падения на Земле равно 9,78 метра на секунду в квадрате или 0,99732g.

Масса Земли равна 5,9726 х 10 24 килограмма.

Трансляция Земли из космоса on-line

Атмосфера Земли

Атмосфера Земли в основном состоит из азота (78,08%), кислорода (20,95%), аргона (0,93%) и углекислого газа (0,04%), также в зависимости от климата она может включать 0,1 до 1,5% водного пара.

Среднее атмосферное давление на Земле (на уровне моря) составляет 1 атмосферу (101,325 кПа).

Три четверти массы атмосферы содержится в первых 11 километрах от поверхности Земли.

Земная атмосфера не имеет определенных границ, она постепенно становится тоньше и разреженнее, переходя в космическое пространство.

Атмосфера Земли условно разделена на слои, различающиеся по плотности, температуре и составу: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера, ионосфера, экзосфера.

Климат Земли

Климат на нашей планете носит сезонный характер из-за угла наклона оси 23,44 градуса.

Количество солнечной энергии, достигнувшее поверхности Земли, уменьшается с увеличением широты.

Земля разделена на климатические пояса – природные зоны, имеющие приблизительно однородный климат.

В системе классификации Кеппена критерием определения типа климата является то, какие растения произрастают на данной местности. В систему входят пять основных климатических зон (влажные тропические леса, пустыни, умеренный пояс, континентальный климат и полярный тип), которые, в свою очередь, подразделяются на более конкретные подтипы.

Круговорот воды в природе жизненно необходим для существования жизни на суше.

Морские течения являются важным фактором в формировании климата Земли, как и термохалинная циркуляция, создаваемая за счет перепада плотности воды и переносящая тепловую энергию из экваториальных регионов в полярные.

Рельеф Земли

Приблизительно 70,8% поверхности планеты занимает Мировой океан.

На материках расположены реки, озера, подземные воды и льды, вместе с Мировым океаном они составляют гидросферу.

Подводная поверхность гористая, включает систему срединно-океанических хребтов, а также подводные вулканы, океанические желоба, подводные каньоны, океанические плато и абиссальные равнины.

На суше выделяют горы, пустыни, равнины, плоскогорья и другие типы рельефа.

Полюсы Земли покрыты ледяным панцирем, который включает в себя морской лед Арктики и антарктический ледяной щит.

Интересные факты о Земле

Земля является наиболее исследованной планетой Солнечной системы и единственной обитаемой планетой из известных науке.

Земля самая плотная планета Солнечной системы.

Земля образовалась из солнечной туманности около 4,5 миллиарда лет назад.

Гравитационное воздействие Луны на Землю является причиной возникновения океанских приливов.

Землю населяют около 8,7 миллиона видов живых существ, и человек – один из них.

Поверхность планеты постоянно изменялась: континенты появлялись и разрушались, перемещались по поверхности, то собираясь в суперконтинент, то расходясь на изолированные материки.

Падение на Землю астероидов диаметром в несколько тысяч километров представляет опасность ее разрушения, однако все наблюдаемые тела для этого слишком малы и опасны только для биосферы.

Впервые Земля была сфотографирована из космоса в 1959 году космическим аппаратом «Explorer 6».

Первым человеком, увидевшим Землю из космоса, стал в 1961 году Юрий Гагарин.

Из открытого космоса и с планет, расположенных за орбитой Земли, можно наблюдать прохождение нашей планеты через фазы, подобные лунным.

Источник

Фигура и модели Земли. Основные точки, линии и плоскости для ориентирования наблюдателя

Навигация — наука о выборе пути, определении места и перемещении судна в море с учетом задач, решаемых судном, и влияния внешней среды на направление и скорость судна (ГОСТ 23634-83).

Фигура и модели Земли. Основные точки, линии и плоскости для ориентирования наблюдателя

Геоид — модель Земли, образованная уровенной поверхностью, совпадающей с поверхностью Мирового океана в состоянии покоя и равнове­сия и продолженной под материками. Поверхность геоида во всех точках перпендикулярна направлению уско­рения силы тяжести g в этих точках.

Поверхность Земли

Земной эллипсоид (сфероид) — фи­гура, моделирующая Землю и полученная пу­тем вращения эллипса вокруг малой оси, кото­рая совпадает с осью вращения Земли.
Характеристики эллипсоида:
— полярное сжатие: а = (a — b) / а,
— эксцентриситет: е = V а 2 — Ь 2 /а.

Референц-эллипсоид — земной эллипсоид определенных размеров, принятый в государст­ве в качестве модели Земли. В России — рефе­ренц-эллипсоид Ф. II. Красовского, принятый в 1946 году: большая полуось а я 6378245 м; полярное сжатие а = 1 / 298,3.
Шар — модель Земли, используемая при решении некоторых задач навигации. Радиус сфе­рической модели Земли R определяется исходя из заданных начальных условий..

Заданные условия, при которых определяется радиус:

1) Объем земного шара равен объему эллипсоида Красовского 6371 м

2) Равенство площадей поверхности земного шара и эллипсоида Кра« совского 6371 116 м

3) Окружность большого круга земного шара равна длине меридиана эллипсоида 6 367 559 м

4) Одна минута дуги большого круга земного шара равна стандартной миле 6 366 707 м

Точки линии и плоскости, связанные с моделью Земли

Земная ось — воображаемая прямая, вокруг которой происходит су­точное вращение Земли.
Географические полюса земли — точки пересечения оси с зем­ной поверхностью. Полюс, с которого наблюдается вращение Земли против часовой стрелки — северный

Параллели линии (BB1), об­разованные пересечением плоскостей, перпендикулярных земной оси, с поверхностью модели Земли.

Экватор — наибольшая параллель (eq), проходящая через центр Земли.

Меридианы (истинные, географические) — линии, образованные пере­сечением плоскостей, проходящих через ось Земли с ее поверхностью.

Точки линии и плоскости, связанные с положением наблюдателя
Вертикальная (отвесная) линия — прямая, совпадающая с паирав лением ускорения силы тяжести g в данной точке.
Плоскость истинного горизонта наблюдателя — плоскость, проходяшая через место наблюдателя перпендикулярно отвесной линии

Источник