Вращение Земли нестабильно, но в большом масштабе времени — замедляется. За одно столетие Земля поворачивается на 0s,0014 секунды медленнее, чем в предыдущее столетие

Земля

Основная статья: Земля

Земля является крупнейшей и самой плотной из внутренних планет. У Земли наблюдается тектоника плит. Вопрос о наличии жизни где-либо, кроме Земли, остаётся открытым^[71]. Однако среди планет земной группы Земля является уникальной (прежде всего — гидросферой). Атмосфера Земли радикально отличается от атмосфер других планет — она содержит свободный кислород^[72]. У Земли есть один естественный спутник — Луна, единственный большой спутник планет земной группы Солнечной системы.

Содержание
1. Климатическая система Земли

2. Причины изменения климата

3. Главные наблюдаемые изменения

4. Будущий климат

Список используемой литературы

1. Климатическая система Земли

Параметры климатической системы. Климатическая система Земли охватывает атмосферу, океан, сушу, криосферу (лед и снег) и биосферу. Эта комплексная система описывается рядом параметров, часть из них очевидна: температура, атмосферные осадки, влажность воздуха и почв, состояние снежного и ледового покрова, уровень моря. Также климатическая система описывается и более сложными характеристиками: динамикой крупномасштабной циркуляции атмосферы и океана, частотой и силой экстремальных метеорологических явлений, границами среды обитания растений и животных. Часто при малой изменчивости “простых” параметров происходят значительные изменения “сложных”, что в основном и означает изменение климата.

Связи между компонентами климатической системы. Глобальные климатические, биологические, геологические и химические процессы и природные экосистемы тесно связаны между собой. Изменения в одном из процессов могут сказаться на других, причем вторичные эффекты могут по силе превосходить первичные. Позитивные для жизни человека изменения в одной из сфер могут перекрываться вызванными ими вторичными изменениями, пагубными для жизни людей, животных и растений. Газы и аэрозольные частицы, которые человечество выбрасывает в атмосферу с начала промышленной революции, изменяют не только состав атмосферы, но и энергетический баланс. Это, в свою очередь, влияет на взаимодействие между атмосферой и океаном – главный генератор экстремальных погодных явлений. Океан занимает большую часть планеты, и именно течения и циркуляция вод определяют климат многих густонаселенных регионов мира. Потенциально очень опасно изменение циркуляции океанских вод, например, Гольфстрима, под действием глобального изменения климата.

Механизмы обратной связи. Между компонентами климатической системы часто имеется обратная связь, - усиление вторичного эффекта вызывает и усиление первичного и т.д. В этом случае изменения нарастают со все большей скоростью. Например, сокращение снежного покрова из-за повышения температуры уменьшает альбедо - отражение солнечной радиации обратно в атмосферу - и повышает количество энергии поглощенной Землей, а это, в свою очередь, повышает температуру и ведет к еще более активному таянию снега и льдов. Это пример положительной обратной связи. В климатической системе имеются и отрицательные обратные связи. Например, усиление облачности, вызванное более интенсивным испарением при больших температурах, уменьшает интенсивность солнечной радиации, и, в конечном счете, снижает температуру у поверхности земли.

Парниковый эффект. Парниковый эффект – вопрос не новый. Еще в 1827 году французский ученый Фурье дал его теоретическое обоснование: атмосфера пропускает коротковолновое солнечное излучение, но задерживает отраженное Землей длинноволновое тепловое излучение. В конце XIX века шведский ученый Аррениус пришел к выводу, что из-за сжигания угля изменяется концентрация СО2 в атмосфере, и это должно привести к потеплению климата. В 1957 г. – Международный Геофизический Год - наблюдения уже показывали, что идет значительный рост концентрации СО2 в атмосфере. Российский ученый Михаил Будыко сделал первые численные расчеты и предсказал сильные изменения климата.

Парниковый эффект вызывается водяным паром, углекислым газом, метаном, закисью азота и рядом других газов, концентрация, которых в атмосфере незначительна. Конечно парниковых эффект существовал с тех пор, как у Земли появилась атмосфера. Другое дело - усиление парникового эффекта из-за того, что человечество стало сжигать ископаемое углеводородное топливо и выбрасывать СО2, миллионы лет изымавшийся из атмосферы растениями и “хранившийся” в виде угля, нефти и газа. Но дело даже не столько собственно в потеплении, сколько в разбалансировке климатической системы. Резкий выброс СО2 – своего рода химический толчок климатической системе. Средняя температура по планете от этого изменяется не сильно, а вот ее колебания становятся гораздо сильнее. Что мы и видим на практике - резкое усиление частоты и силы экстремальных погодных явлений: наводнений, засух, сильной жары, резких перепадов погоды, тайфунов и т.п.

Рис.1. Схема парникового эффекта
Эволюция глобального климата. Климат Земле никогда не был неизменным. Он подвержен колебаниям во всех временных масштабах - от десятилетий до миллионов лет. К числу наиболее заметных колебаний относится цикл порядка ста тысяч лет – ледниковые периоды, когда климат Земли был в основном холоднее по сравнению с настоящим, и межледниковые периоды, когда климат был теплее. Эти циклы вызывались естественными причинами. По мнению ряда ученых и сейчас мы находимся в “движении” от одного ледникового периода к другому, но скорость изменений очень мала – порядка 0,020С за 100 лет. Другое дело, что с начала промышленной революции изменение климата происходит ускоренными темпами (по порядку величины в 100 раз быстрее, чем движение к ледниковому периоду) и во многом в результате деятельности человека, выбрасывающего в атмосферу парниковые газы при сжигании ископаемого топлива, а также уничтожившего большую часть лесов планеты.

Климат прошлого. Многочисленные исследования показали, что во многих местах, например, в Сахаре был влажный климат и богатая растительность. Палеоклиматические данные, основанные на кернах льда, кольцах деревьев, озерных донных отложениях, коралловых рифах, позволяют реконструировать климат прошлого. Много миллионов лет назад, во времена динозавров климат был намного теплее, в среднем на 70С по планете в целом. Затем климат постепенно становился холоднее, причем в истории Земли было немало резких изменений (в основном похолоданий), когда наблюдалось массовое вымирание живых организмов. Есть и еще один важный вывод: изменение температуры Земли на 20С - это много, это уже приводит к массовому вымиранию видов. При этом в палеоклиматической шкале “резко” означает десятки и сотни тысяч лет, когда же “резко” означает сотни лет, последствия могут быть катастрофическими.

Климатические изменения последних тысячелетий. С момента последнего отступления ледников из Центральной Европы наблюдались два этапа поразительно быстрого естественного потепления. Первое произошло примерно 15 тысяч лет тому назад в конце последнего ледникового периода, второе -- примерно 3000 лет назад. В целом за последние 10 тысяч лет средняя глобальная температура немного уменьшилась из-за активной вулканической деятельности и других естественных причин, после чего она резко повысилась в ХХ веке.

Потепления или похолодания на 20С за последние несколько тысяч лет не было ни разу. Естественная изменчивость не превышала 1,50С. В средневековый теплый период (примерно 1000 лет назад, можно вспомнить, что именно тогда было открыта Гренландия, названная викингами Зеленой землей) было существенно теплее, чем сейчас, но тогда не было предпосылок дальнейшего усиления эффекта изменения климата. В течение нескольких тысяч лет до 1850-х гг. объем парниковых газов в атмосфере был относительно стабилен, после чего начался резкий рост концентрации СО2. Если эта тенденция сохранится, то прогнозируется дальнейшее изменение климата, причем неравномерное по земному шару.

Особенно сильные изменения сейчас идут в континентальных районах высоких и умеренных широт, в то время как есть районы где температура понизилась. В целом по Земному шару потепление достигло 0,60С, что уже немало, ведь это примерно 1/3 пути до очень серьезных экологических потерь.
2. Причины изменения климата

Естественные причины. Естественные факторы изменения климата включают смещение орбиты и угла наклона Земли (относительно положения ее оси), изменение солнечной активности, вулканические извержения и изменение количества атмосферных аэрозолей (твердых взвешенных частиц) естественного происхождения. Оценка вклада различных факторов в радиационное воздействие (прогрев атмосферы) показывает, что по сравнению с 1750 г. к 2000 г. изменение солнечной радиации усилило прогрев на 0,1-0,5 Вт/м2, изменение количества тропосферного озона - на 0,2-0,5 Вт/м2. Но, с другой стороны, изменение концентрации сульфатных соединений снизило прогрев на 0,2-0,5 Вт/м2, а стратосферного озона -- на 0,05-0,2 Вт/м2. То есть имеется комбинация разнонаправленных факторов, каждый из которых значительно слабее, чем рост концентрации в атмосфере парниковых газов, результат которого оценивается как прогрев на 2,2-2,7 Вт/м2.

Вулканические извержения. В результате извержений в атмосферу выбрасываются значительные объемы взвешенных частиц -- аэрозолей, они разносятся тропосферными и стратосферными ветрами и не пропускают часть приходящей солнечной радиации. Однако эти изменения не являются долгосрочными, частицы относительно быстро оседают. Так крупное извержение вулкана Санторини в Средиземном море около 1600 г. до н. э. которое, вероятно, привело к падению Минойской империи, значительно охладило атмосферу, что видно по кольцам годового роста деревьев.

Извержение вулкана Тамбора в Индонезии в 1815 г. снизило среднюю глобальную температуру на 30С. В последующий год и в Европе и в Северной Америке лета “не было”, но за несколько лет все исправилось. В результате извержения вулкана Пенатубо в 1991 г. на Филиппинах на высоту 35 км было заброшено столько пепла, что средний уровень солнечной радиации снизился на 2,5 Вт/м2, что соответствует глобальному охлаждению по меньшей мере на 0,5-0,70С. Однако несмотря на это, последнее десятилетие ХХ века стало самым теплым за весь период наблюдений. Заметим, что важна не сила извержения и не количество выброшенного пепла, а то, сколько его было заброшено на большую высоту, на 10 и более км, так как именно это определяет радиационный эффект от извержения.

Солнечный цикл и орбита Земли. Интенсивность солнечной радиации меняется, хотя и в относительно небольших пределах. Прямые измерения интенсивности солнечного излучения имеются только за последние 25 лет, но есть косвенные параметры, в частности активность солнечных пятен, что давно используется для оценки интенсивности солнечной радиации. Кроме изменения потока от Солнца, Земля получает разное количество энергии в зависимости от положения ее эллиптической орбиты, которая испытывает колебания. В течение последнего миллиона лет ледниковые и межледниковые периоды менялись в зависимости от положения орбиты нашей планеты. Меньшие колебания орбиты наблюдались в последние 10 тысяч лет и климат стал относительно стабильным. Однако в любом случае колебания орбиты – явление достаточно инерционное, оно принципиально важно в тысячелетнем масштабе времени, в то время как антропогенное воздействие на климат имеет гораздо более короткий временной масштаб.

Антропогенные причины. К антропогенным причинам относится, прежде всего, повышение концентрации в атмосфере парниковых газов, в основном СО2, образующегося при сжигании ископаемого топлива. Другие причины – выброс аэрозольных частиц, сведение лесов, урбанизация и т.п.

Баланс солнечной и длинноволновой радиации. В целом приходящая солнечная радиация (342 Вт/м2) равна отраженной радиации (107 Вт/м2) плюс исходящая от Земли длинноволновая радиация (235 Вт/м2). По порядку величины нарушение, вызванное антропогенной деятельностью составляет менее 3 Вт/м2 или менее 1% от общего баланса. На радиационные потоки большое влияние может оказывать антропогенное изменение подстилающей поверхности, изменение альбедо из-за сведения лесов, таяния снежного покрова и т.п.

Рост концентрации в атмосфере парниковых газов. Концентрация парниковых газов (углекислого газа, метана, закиси азота) возрастала в течение ХХ века и сейчас этот рост продолжается со все большей скоростью. Концентрация СО2 возросла с 280 ppm (частей на миллион) в 1750 г. до 370 ppm в 2000 году. Считается, что в 2100 г. концентрация СО2 будет в пределах от 540 до 970 ppm, в основном, в зависимости от того, как будет развиваться мировая энергетика. Парниковые газы отличаются большим сроком нахождения в атмосфере. Половина всех выбросов СО2 остается в атмосфере 50-200 лет, в то время как вторая половина поглощается океаном, сушей и растительностью. При этом основная роль принадлежит океану, по некоторым оценкам, примерно 80% поглощения СО2 и “производства” кислорода приходится на фитопланктон.

Парниковый эффект от разных газов можно привести к “общему знаменателю”, выражающему то, во сколько раз больший эффект дает 1 тонна того или иного газа, чем 1 тонна СО2. Для метана переводной коэффициент равен 21, для закиси азота 310, а для некоторых фторсодержащих газов несколько тысяч. Однако, хотя концентрация метана выросла примерно в 2,5 раза, это намного меньше, чем изменение концентрации СО2. Оценки показывают, что именно с СО2 связано примерно 80% антропогенного парникового эффекта, в то время как метан дает 18-19%, а все остальные газы -- 1-2%. Поэтому во многих случаях, говоря об антропогенном парниковом эффекте, подразумевают именно СО2.

Заметим, что водяной пар – главный парниковый газ планеты -- вносит в парниковый эффект вклад, в целом еще больший, чем СО2. Однако изменение его концентрации в атмосфере пока не зарегистрировано (ни антропогенных, ни естественных).

Парниковые газы также хорошо перемешиваются в атмосфере. В результате парниковый эффект не зависит от места конкретного выброса СО2 или иного газа. Фактически любой локальный выброс оказывает только глобальное действие и уже глобальный эффект порождает вторичные эффекты, которые сказываются на климате того или иного конкретного места.

Аэрозоли. Аэрозоли – мелкие частицы, размером в несколько десятых долей микрона, которые находятся в атмосфере во взвешенном состоянии. Они образуются в результате химических реакций между газообразными загрязняющими веществами, от лесных пожаров, сельскохозяйственной деятельности, от выбросов предприятий и транспорта. Аэрозоли делают нижние слои тропосферы (до 10 км) более мутными и рассеивают свет, что понижает температуру приземного слоя атмосферы. Кроме того, аэрозоли усиливают облачный покров, что также приводит к охлаждению. Обычно аэрозоли находятся в атмосфере недолго, при наличии осадков, например, около недели. Поэтому действие аэрозолей достаточно локально.

Изменения в землепользовании и урбанизация. За последние 150-250 лет из-за изменений в землепользовании значительно сократилось количество биомассы и почвенного углерода, а, значит, и запас углерода в наземных экосистемах в целом. В результате в атмосферу поступило большое количество СО2. Резко сократилась площадь лесов, прежде всего, в тропиках. Выпас все большего количества скота в развивающихся странах, особенно, в Африке, привел к деградации пастбищ. Все это повлияло не только на местный климат, но и внесло свой отрицательный вклад в глобальные процессы. Для многих территорий угроза опустынивания, связанная с локальными явлениями (вырубка лесов, истощение запасов подземных вод, чрезмерный выпас скота и т.п.) усиливается последствиями глобального изменения климата (например, большей частотой засух, ливневым характером выпадающих осадков).

Способствовала изменению климата и урбанизация. Сейчас в городах живет примерно половина населения планеты. Город с населением в 1 миллион человек в день “производит” 25 тыс. тонн СО2 и 300 тыс. тонн сточных вод. Кроме этого, в больших городах температура воздуха выше на несколько градусов из-за большого количества “горячих” объектов: зданий, машин, и т.п. В развитых странах, находящихся в теплом климате, на кондиционирование воздуха расходуется больше энергии, чем на отопление. То есть борьба с потеплением с помощью кондиционеров приводит к еще большему потеплению.
3. Главные наблюдаемые изменения
Температура. Большое количество независимо проведенных наблюдений подтверждает, что за ХХ век общее повышение температуры приземного слоя воздуха составило 0,60С. На бытовом уровне измерения температуры воздуха это кажется ничтожной величиной. Но для огромного количества измерений за последние 150 лет и большого количества косвенных данных за предыдущие столетия такое изменение – значительно и статистически значимо, что наглядно видно на графике из последнего отчета Всемирной метеорологической организации. Статистическая точность выявленного изменения ±0,20С, что также неплохо для такого рода процессов.

Постоянно и быстро растет концентрация в атмосфере СО2. За последние десятилетия ее рост во много раз превысил сезонные и межгодовые колебания.

По свидетельству ВМО: “все большее количество палеоклиматических данных свидетельствует, что темпы и продолжительность потепления в ХХ веке больше, чем в любой иной период за последнюю тысячу лет. Девяностые годы ХХ века являются, вероятно, самым теплым десятилетием тысячелетия в Северном полушарии. Самым жарким годом за весь период измерения температуры был 1998 г., а 2001 г. занял второе место”.

Возрастают как максимальные, так и минимальные среднесуточные температуры, однако минимальные температуры возрастают – “теплеют” более быстрыми темпами. По вертикальному профилю атмосферы потепление неравномерно, измерения радиозондов и спутников показывают, что тропосфера и поверхность Земли стали теплее, а стратосфера несколько холоднее.

Осадки, снежный и ледовый покров, уровень моря. Продолжается увеличение осадков в средних и высоких широтах Северного полушария (кроме восточной части Азии). Паводки стали наблюдаться даже в тех местах, где дождь -- редкое событие. Уменьшается объем (площадь и толщина) льдов в Арктике, однако изменение льдов в Антарктиде пока не существенно. За последние 45-50 лет арктический морской лед стал тоньше почти на 40% (по состоянию на конец лета, начало осени).

Наблюдается явное увеличение сильных и экстремально сильных явлений, связанных с осадками. Типичным стало более позднее образование льда и более ранний ледоход на реках и озерах, сокращение размеров ледников и таяние вечной мерзлоты.

Наводнения и засухи, нередко сопровождающиеся гибелью урожая и лесными пожарами, стали более частыми, причем это нельзя объяснить ростом численности населения планеты или “освоением” новых земель.

Повышение среднего глобального уровня моря в среднем за ХХ век находится в пределах 1-2 мм в год, что на первый взгляд кажется незначительной величиной. Но это больше показателей ХIХ века и, вероятно, в 10 раз превышает среднюю величину повышения уровня моря за последние 3000 лет. С другой стороны, нет убедительных свидетельств изменения характеристик штормов.

Развитие явления Эль-Ниньо (двухгодичная циркуляция атмосферы и океана в южной части Тихого океана) еще с середины 1970х годов стало необычным по сравнению с предыдущей сотней лет.

По некоторым оценкам, более четверти коралловых рифов во всем мире разрушены в результате потепления воды. Если такая тенденция продолжится, то большая часть коралловых рифов погибнет через 20 лет. За последние несколько лет в наиболее сильно пораженных районах, таких как Мальдивские и Сейшельские острова, яркие цвета потеряли до 90% коралловых рифов, что является очень негативным признаком.
4. Будущий климат

Предсказуемость и моделирование. Климатическая система Земли содержит в себе элементы, зависящие от многих случайных величин, поэтому подробный прогноз погоды в среднем возможен только на срок до двух недель. Однако сами процессы циркуляции атмосферы и океана уже удается довольно детально описывать с помощью математических моделей. Они основываются на физических законах и явлениях, все они, включая и парниковый эффект, имеют достаточно строгое описание с точки зрения физики атмосферы и океана. Уравнения, описывающие эти законы, совместно “решаются” на пространственной сетке земной атмосферы и океана. В последние 25 лет для развития таких моделей было предпринято множество усилий и достигнут большой прогресс, кардинально изменилась вычислительная техника. В результате модели “умеют” воспроизводить динамику атмосферы и океана, облака и осадки, образование и таяние снежного покрова и морских льдов. Таким образом, можно смоделировать “средний” климат или набор его наиболее вероятных состояний на тот или иной год при заданных входных параметрах. В число входных параметров, конечно, входит и концентрация в атмосфере парниковых газов и ряд естественных факторов, в частности, вулканическая деятельность.

В результате, с помощью моделей ученые способны неплохо описать ход изменения климата с доиндустриальной эпохи и до наших дней, более того, модели позволяют “расщепить” естественные и антропогенные факторы. Расчеты с учетом только естественных причин и только антропогенных причин показали, что наилучшая точность достигается только при учете всех этих факторов, а также, что, начиная примерно с 1960 года, антропогенные факторы вносят главный вклад в изменение климата в целом. Если взять только естественные причины, то с 1970х годов ХХ века модельные кривые кардинально отличаются от данных наблюдений. Если же взять только антропогенные причины, то модельные кривые “лезут вверх” почти так же как и данные наблюдений.

Источник: МГЭИК, 2001, ВМО 2003

Рис.2. Сравнение результатов моделирования глобальной приземной температуры Земли и данных наблюдений
Межправительственная группа экспертов по изменению климата. В 1988 году мировое сообщество ученых объединило усилия по исследованию проблемы изменения климата, создав Межправительственную группу экспертов по изменению климата (МГЭИК или IPCC) – орган, работающий под “зонтиком” двух организаций ООН: ЮНЕП и Всемирной Метеорологической Организации (ВМО). Это фактически постоянно действующий форум нескольких тысяч ученых, включая и десятки российских (О. Анисимов, И. Башмаков, Г. Голицын, Г. Груза, Ю. Израэль, И. Кароль, К. Кобак, В. Котляков, И. Мохов, Г. Менжулин, С. Пегов, С. Семенов, О. Сиротенко и многие другие), практически всех, кто с разных сторон занимается данной проблемой: климатологов, экологов, экономистов и энергетиков. Этот форум носит официальный характер, представители правительств всех стран-членов ООН одобряют официальные доклады МГЭИК до их выхода в свет. Поэтому тем более важно, что в первом же основополагающем докладе – “Первом оценочном докладе”, вышедшем в 1990 году, ученые пришли к единому выводу: идет рост концентрации СО2, он вызван человеческой деятельностью и может привести к существенному изменению климата.

Во “Втором оценочном докладе”, вышедшем в 1995 г., ученые подтвердили этот вывод в намного более утвердительных формулировках, а в “Третьем оценочном докладе” (IPCC 2001 г.) содержится однозначный вывод о том, что происходящие изменения климата в основном обусловлены деятельностью человека. МГЭИК продолжает свою работу, призванную обобщить все научные результаты и заранее предупредить Мировое сообщество о наличии или отсутствии тех или иных эффектов изменения климата, их влиянии на экосистемы и человека, путях снижения антропогенного воздействия на климатическую систему. Сейчас готовится “Четвертый оценочный доклад” МГЭИК, который планируется завершить в 2007 г.

продолжение Определение и понятие климата, связи между компонентами климатической системы Земли. Причины и научное обоснование, предсказуемость и моделирование будущих климатических изменений. Глобальные проблемы человечества в борьбе за восстановление климата. 9. Земля не круглая

Нет, нет – она и не плоская. Земля является шаром, но из-за гравитационных сил – шар не идеальный. На самом деле, из-за этого на экваторе есть выступ. Полярный радиус Земли составляет 6356,8 км, в то время как экваториальный радиус составляет 6378,1 км. Да, можно сказать, что у Земли есть пузо.

8. Земля – единственное название не из греко-римской мифологии

Все остальные планеты нашей Солнечной Системы названы в честь римского либо греческого божества. Слово «Земля» происходит от древне-славянского корня «зем-», означающего пол или низ. Английское название Земли Earth происходит от слова Erda, что означает почву или грунт. По иронии, наша планета покрыта на 71% водой – пока, что наша планета единственная во Вселенной, которая содержит воду в жидком состоянии.

7. В сутках не 24 часа

Люди часто говорят, что в сутках не хватает часов, и они правы – в сутках нет 24 часов. На самом деле, наша планета совершает полный оборот вокруг своей оси за 23 часа 56 минут и 4 секунды. Этот интервал времени называется звёздными сутками. Солнечный день, то есть время, за которое Солнце возвращается в одну и ту же позицию на меридиане, варьирует в пределах 16 минут в различное время года. (Не спрашивайте, как всё же нам удаётся знать, который сейчас час. Это слишком сложно).

6. Земля - единственная планета с тектоникой плит

Учёные считают, что Земля состоит из 7 огромных плит земной коры, которые двигаются в различных направлениях со скоростью до 10 сантиметров в год. Когда плиты сталкиваются, согласно современной геологической теории, образуются горы, когда плиты расходятся в разные направления – образуются впадины. Эти же процессы порождают вулканы и землетрясения. Хорошей стороной этого процесса является то, что благодаря ему, углерод (важная часть наличия жизни) может обновляться и перерабатываться, что обеспечивает дальнейшее существование жизни на Земле.

5. У Земли была планета-близнец Тейя (Theia)

Учёные считают что, возможно, на орбите Земли ранее существовала ещё одна планета под названием Тейя. Гипотетическая планета была примерно как Марс по размерам и находилась на 60 градусов впереди или позади нашей голубой планеты. Около 4.5 миллиардов лет назад, Тейя врезалась в Землю – при этом гигантском столкновении от обеих планет отлетели большие куски материи, в результате чего образовалась Луна. Почему учёные верят в такую теорию? Луна - слишком большой спутник для планеты наших размеров, и содержит изотопы, похожие на земные.

Сколько Земле лет? Нашей планете более чем 4,5 млрд. лет. Последние исследования показали, что Земля совсем немного младше Солнца – она появилась всего на 10 миллионов лет позже. Где самое жаркое место на Земле? «Долина смерти» в штате Калифорния, США считается самым жарким местом на Земле. В 1917 году в течение 43 дней там держалась температура свыше 48,9 градусов по Цельсию. Однако в Ливии есть местечко Аль-Азизиа, где максимальная зафиксированная температура воздуха составила 57,8 градусов по Цельсию. Где самое холодное место на Земле? Самым холодным местом на Земле считается Полюс Недоступности в Антарктиде. Среднегодовая температура там составляет —57,8 градусов по Цельсию. Сколько пыли проходит через атмосферу и выпадает на Землю за год? Точно сказать трудно, но по приблизительным подсчетам около 1000 миллионов грамм или 1000 тонн. Как далеко находится центр Земли? Расстояние от поверхности Земли до ее центра составляет примерно 6378 км. В самом тонком месте оно не превышает 66 км. Из чего состоит воздух, которым мы дышим? Некоторые ошибочно полагают, что воздух по большей части состоит из кислорода. Это не так, кислорода в воздухе меньше 20%. А на 80% воздух состоит из азота. Жарко ли в центре Земли? Температура в центре Земли составляет примерно 3870 градусов по Цельсию. С приближением к центру Земли на один километр температура в среднем возрастает на 20 градусов по Цельсию. Насколько велики запасы пресной воды на Земле? Всего на Земле около трех миллионов кубических километров пресной воды. Большая ее часть находится на глубине 1 километра под земной поверхностью. Сколько всего золота было извлечено из земных недр за историю человечества? Всего людям удалось добыть более 193000 тонн этого драгоценного металла. Если вылить из этого золота куб, то по размеру он будет приблизительно равен семиэтажному зданию.

Инновационная культурно-образовательная программа «Планета Земля — наш общий дом» построена на выставках и экспозициях школьного экологического музея детского творчества и на материалах удивительной истории о Маленьком принце и планете людей, написанной французским писателем Антуаном де Сент-Экзюпери.
Необходимость и актуальность проведения занятий по данной программе вызваны тем, что наше общество переживает сегодня кризис в сфере нравственных и социокультурных отношений, о чем свидетельствуют духовная неразвитость детей и подростков (на них, безусловно, влияет информация, поступающая с помощью телевидения, масс-медиа, интернета, компьютерных игр), отсутствие у них четких представлений о пороке и добродетели, об истинных человеческих ценностях.
Проведение занятий по данной программе преследует следующую цель: формирование общей культуры и экологического сознания детей путем вовлечения их в творческий процесс посредством школьного музея, осмысление ими общечеловеческих д уховно-нравственных ценностей.
Задачи

· Образовательная: приобщить детей к истокам родной культуры, к целостному взгляду на окружающий мир с его природой, социокультурным и духовным пространством, для чего познакомить их с материалами экологического музея и содержанием сказки «А. де Сент-Экзюпери Маленький принц», дать детям представление о Земле как общем доме всех живых существ.

· Воспитательная: воспитывать у детей любовь к природному и культурному наследию, бережное отношение ко всему живому на Земле, отзывчивость, способность к сопереживанию, умению мирно решать конфликты, стремление ребят к возвышенному, доброму, формировать у них позицию неприятия циничного рационализма, жестокости, пошлости и хамства.

· Развивающая: развивать познавательную активность детей, умение рассуждать, вести диалог, беседу, экскурсию, решать проблемные задачи, обобщать, сравнивать, логически мыслить, способствовать развитию у детей творческого воображения, умения видеть в современной жизни знаковые символы прошлого, дать детям навыки кукловождения, сценического мастерства, участия в театрализованных постановках.

Для развития, обучения и воспитания подрастающего человека очень важны приобщение к своим истокам, связь с природой, формирование культурной и исторической памяти. Чтобы ребенок смог проникнуться такими чувствами, недостаточно только прочесть, посмотреть или услышать нужную информацию. Тут требуется прикоснуться к эпохе, потрогать ее руками и эмоционально пережить артефакты. Это возможно сделать на базе такого уникального социального института, каким является музей с его новыми формами музейной педагогики, а также на основе глубокого осмысленного прочтения духовного произведения, например, сказки «Маленький принц», помогающей детям в ходе обсуждений на занятиях позитивно решать вопросы об ответственности, нравственности и человечности.
Осваивая теоретические знания и практические умения в области культуры, истории, нравственности, музейного дела, дети приобретают уважение к прошлому, бережное отношение к реликвиям, к родной природе, у них формируется патриотизм и потребность сохранить для других поколений природные, художественные и культурные ценности. Программа предполагает овладение детьми элементарными навыками основ научной музейной работы, изучение методики исследовательской, фондовой, культурно-образовательной и экспозиционной работы. При этом широкое использование аудиовизуальной и компьютерной техники повышает эффективность самостоятельной работы детей в школьном музее. Осознать гармонию человека и природы, их взаимосвязь и равновеликую ценность детям помогают не только музейные выставки и экспонаты, а также формы и методы занятий, такие, как беседа-диалог, познавательные и сюжетно-ролевые игры, инсценизация и театрализация, видеометод, экскурсии на природу, проекты и творческие задания. Значительное количество занятий направлено на практическую деятельность — самостоятельный творческий поиск, совместную деятельность обучающихся и родителей. Подведение итогов занятий рекомендуется провести в различных формах общественной презентации: выставка, экскурсия, конкурс, диспут. На заключительном этапе работы с детьми организуется постановка спектаклей — «Послание Земли» (1-ый год обучения) и «Маленький принц» (2-ой год обучения), для чего в программу вводятся занятия по сценическому мастерству, речевой культуре, кукловождению.
Программа имеет интегрированный характер. При реализации ее содержания расширяются знания, полученные детьми при изучении школьных курсов окружающего мира, истории, литературы, изобразительного искусства, музыки, труда, основ православной культуры.
Рассчитана программа на проведение теоретических и практических занятий во внеурочное время с детьми 9 — 10 лет (третьи и четвертые классы) в течение двух лет в объеме 70 часов в год (по 2 часа в неделю). В ходе занятий школьники будут не только овладевать необходимыми теоретическими и практическими знаниями, но и научатся слышать и понимать природу сердцем. Они попробуют следовать мудрости прирученного Маленьким принцем Лиса: «Зорко одно лишь сердце. Самого главного глазами не увидишь». Так дети для себя откроют живую душу природы. Занятия по данной программе помогут школьникам раскрыть свои способности, самореализоваться и самовыразиться в общественно полезных, творческих и личностно значимых формах деятельности, будут способствовать осознанию детьми того, что каждый человек является частью огромного целого — родной Матушки-Земли, своего народа и от мысли и дел каждого зависит очень многое в нашем мире.

Учебно-тематический план
по курсу «Планета Земля — наш общий дом»
1-ый год обучения

№	Темы	Количество часов
Всего	Теория	Практика
1.	Вводное занятие. Основные понятия и термины музееведения
2.	Что такое музей? Какие бывают музеи?
3.	Роль музея в жизни человека
4.	Музейная экспозиция и ее виды
5.	«Я — планета». «Мы — обитатели одной планеты, пассажиры одного корабля»
6.	Сказка А. де Сент-Экзюпери «Маленький принц» и ее главный внутренний смысл
7.	Планета людей
8.	Опасны ли для нашей планеты «баобабы»? Как противостоять им?
9.	Опасны ли для нашей планеты «баобабы»? Как противостоять им?
10.	В гармонии с собой и окружающим миром
11.	«Послание Земли»
12.	Что могут куклы? Особенности работы кукловода
13.	Работа над кукольным спектаклем «Послание Земли»
14.	Генеральная репетиция. Выступление со спектаклем
	Итого

Содержание курса первого года обучения

1. Вводное занятие. Основные понятия и термины музееведения.
   Содержание, формы и методы занятий по курсу «Планета Земля — наш общий дом»
   Практическая работа: обзорная экскурсия в школьном экологическом музее детского творчества.
2. Что такое музей? Какие бывают музеи?
   Музей — это не только хранилище памятников истории и культуры, но и предметно-пространственная среда, оснащенная вещным рядом и имеющая научно-методическое обеспечение для проведения занятий по приобщению школьников к культурно-историческим ценностям своего народа. Школьные музеи (военно-патриотические, мемориальные, естественнонаучные и другие) в основном построены на краеведческом материале.
   Практическая работа: просмотр и обсуждение видеофильмов о работе школьных музеев лицея № 48 г. Калуги.
3. Роль музея в жизни человека. Возникновение и становление музеев, их роль в жизни человека. Социальная функция школьного музея. Практическая работа: определить и записать в своей рабочей тетради социальные функции экологического музея детского творчества.
4. Музейная экспозиция и ее виды.
   Понятия «музейная экспозиция», «экспонат», «музейный предмет». Экспозиционные материалы (подлинные предметы, копии, муляжи, тексты). Тематические экспозиции и выставки.
   Практическая работа: назвать темы и определить главное содержание экспозиций школьного экологического музея, записать это в рабочей тетради, сделать их зарисовки.
5. «Я — планета». «Мы — обитатели одной планеты, пассажиры одного корабля».
   Знакомство с необыкновенной романтической личностью французского писателя и летчика Антуана де Сент-Экзюпери, автора удивительной истории о Маленьком принце и планете людей. Наша маленькая голубая планета несется в мировом пространстве крошечной песчинкой, и именно на этой песчинке возникла жизнь в ее разнообразных формах. Все мы, живущие на Земле, очень похожи на Маленького принца, летящего во вселенной на своем крохотном астероиде. Ведь у каждого из нас тоже только одна планета. Человек и планета. Для планеты важно, чтобы каждое «я» было таким, как если б оно было единственным на Земле. Как надо вести себя, чтобы рядом с тобой всем жилось хорошо?
   Практическая работа: сюжетно-ролевая игра «Здравствуй, это я!» Дать возможность каждому ребенку понять и высказаться, из чего состоит его «я», какой «я» есть сегодня и каким «я» должен быть, чтобы Земля благодарила меня за каждый час моего существования, измерить свое «я» меркой Маленького принца, представить себя наедине с планетой, в условиях абсолютной ответственности за ее благополучие. Экскурсия на природу.
6. Сказка А. де Сент-Экзюпери «Маленький принц» и ее главный внутренний смысл.
   С первых же глав А. де Сент-Экзюпери вводит нас в мир двойственного восприятия действительности, мир детей и взрослых, мир индивидуальности и массовой культуры, дружбы и одиночества, прошлого и будущего. Решаются вопросы об ответственности, нравственности, человечности.
   Практическая работа: ответить на поставленные в листках активности проблемные вопросы: Что важнее и почему: починить мотор или успокоить малыша, искать легких развлечений или быть в ответе за близких, судить о человеке по словам или по делам и поступкам? Ответы (совместно с родителями) оформить в виде творческих работ (мини-сочинений, рисунков, плакатов). По итогам этой деятельности провести диспут.
7. Планета людей.
   Беседа-диалог о том, как Маленький принц открыл несколько планет, на которых жили очень разные взрослые (делец, король, фонарщик), так же, как и на Земле множество людей, непохожих друг на друга. У каждого своя «планета» — близкие, родные, дом, интересы, традиции и обычаи. Жизнь требует от нас позитивного взаимодействия между собой и всех вместе — со своей планетой. Все мы — одна большая семья. Как важно нам заботиться друг о друге, помогать, защищать, беречь, любить своих близких. Практическая работа: игра-путешествие «Вместе с Маленьким принцем». Экскурсия на природу.
8. Опасны ли для нашей планеты "баобабы"? Как противостоять им?
   Беседа-диалог. Планете Маленького принца угрожали семена баобабов. И каждое утро он тщательно выпалывал их, чтобы они не разорвали своими корнями планету. Забота людей о земле сегодня нужна ежедневная, выражающаяся в практических делах. Предусмотренная в лицее работа детей на выбранных пришкольных территориях — это их реальный вклад в улучшение экологического состояния окружающей среды.
   Практическая работа: разыгрывание сценок-диалогов («Встреча Маленького принца с летчиком» и другие) в авторском стиле и в стиле «ремейк».
   Задание на дом: обсудить с родителями и записать в рабочих тетрадях основные правила защиты живой природы.
9. Приведи в порядок свою планету.
   Обсуждение составленных учащимися правил защиты живой природы. Беседа-диалог: как дети понимают главное правило Маленького принца — «встал поутру, привел себя в порядок…, приведи в порядок свою планету»?
   Практическая работа: оформление в музее выставки детских работ на тему «Мы сохраним земную красоту!»
10. В гармонии с собой и окружающим миром.
    Беседа-диалог о том, что Земля — наш общий и единственный дом, что каждому из нас надо научиться жить в гармонии с собой и природой и охранять окружающий нас мир, любоваться его красотой, уважать традиции своего народа; сохранять и укреплять свое здоровье; обеспечивать экологические условия своей жизнедеятельности — труда, отдыха, питания; избавляться от вреда, наносимого себе самому некоторыми привычками, например, ленью, незнанием, равнодушием.
    Практическая работа: участие в природоохранной деятельности на территории микрорайона Терепец.
11. «Послание Земли».
    Знакомство детей с пьесой Н. А. Соловьевой «Послание Земли», написанной на краеведческом материале и посвященной взаимоотношениям Человека и Природы. Обсуждение главной идеи пьесы, поступков и действий ее персонажей по защите Матушки-Земли.
    Практическая работа: чтение по ролям, распределение и пробы роли.
12. Что могут куклы? Особенности работы кукловода.
    Первичные навыки работы с куклами на ширме. Принципы управления движениями куклы (движения головы, рук куклы). Техника безопасности.
    Практическая работа: отработка техники движений куклы на руке. Мизансцены.
13. Работа над кукольным спектаклем «Послание Земли». Особенности изготовления кукол. Технология разработки выкроек куклы. Выбор материала для изготовления различных частей куклы. Изготовление одежды кукол и декораций. Отработка навыков движения куклы на ширме. Речевая гимнастика.
14. Генеральная репетиция. Выступления со спектаклем.
    Подготовка помещения для презентации кукольного спектакля. Установка ширмы, звуковое оформление спектакля. Организация и проведение спектакля, показ его учащимся начальных классов, дошкольникам. Организация и проведение гастролей (подготовка коробок для хранения и перевозки ширмы, кукол и декораций); участие в конкурсах и смотрах школьных кукольных театров.

Учебно-тематический план
по курсу «Планета Земля — наш общий дом»
2-ый год обучения

№	Темы	Количество часов
Всего	Теория	Практика
1.	Вводное занятие.
2.	Музееведение как научная дисциплина
3.	Формы и методы музейной педагогики
4.	Культурно-образовательная деятельность музея
5.	«Я видел мир Земли, я видел небосвод»
6.	У каждого своя планета
7.	«Зорко одно лишь сердце»
8.	Работа над спектаклем «Маленький принц»
9.	Речевая гимнастика, сценическая речь
10.	Оформление спектакля
11.	Посещение спектакля в театре юного зрителя с последующим его обсуждением
12.	Генеральная репетиция. Выступления со спектаклем
	Итого

Наша планета (Земля:)) до сих пор изучена не полностью. Еще много загадок и тайн предстоит открыть исследователям Земли. Но многое уже известно, и прочитав материалы сайта можно узнать, как изучали Землю. На этом сайте собраны материалы в основном из энциклопедии о Земле, чтобы дать возможность посетителям сайта расширить знания об этой планете. Здесь можно найти информацию о том, какие бывают географические карты, как ими пользоваться и как исторически менялись способы изображения Земли. Также интересно будет посетить разделы о внутреннем строении Земли и как оно изучается с помощью геологии. И узнать, что творится на ее поверхности в водных и воздушных сферах. Кроме того, очень много материалов можно найти по животному миру и населению Земли.

История Земли

Земля и другие планеты Солнечной системы сформировались 4,54 млрд. лет назад из протопланетарного диска пыли и газа, оставшегося после формирования Солнца. Луна сформировалась позднее, вероятно, в результате касательного столкновения Земли с объектом, по размерам близким Марсу и массой 10 % от земной (иногда этот объект называют «Тейя»). Часть массы этого тела слилась с Землёй, а часть была выброшена в околоземное пространство и образовала кольцо обломков, со временем агрегировавшееся и давшее начало Луне.

Обезгаживание и вулканическая активность привели к образованию первичной атмосферы. Конденсация водяного пара, усиленная льдом, занесённым кометами, привела к образованию океанов. Существует ряд гипотез возникновения жизни на Земле. Предположительно 3,6—4,1 млрд. лет назад появился «последний универсальный общий предок» (англ. Last Universal Common Ancestor).

Развитие фотосинтеза позволило живым организмам напрямую накапливать солнечную энергию. В результате в атмосфере стал накапливаться кислород, а в верхних слоях — формироваться озоновый слой. Слияние мелких клеток с более крупными привело к развитию сложных клеток — эукариотов. Настоящие многоклеточные организмы, состоящие из группы клеток, стали всё больше приспосабливаться к окружающим условиям. Благодаря поглощению губительного ультрафиолетового излучения озоновым слоем, жизнь смогла начать освоение поверхности Земли.

Поскольку поверхность планеты постоянно изменялась в течение сотен миллионов лет, континенты появлялись и разрушались. Континенты перемещались по поверхности, порой собираясь в суперконтинент. Приблизительно 750 млн. лет назад, самый ранний из известных суперконтинентов — Родиния, стал раскалываться на части. Позже континенты объединились в Паннотию (600—540 млн. лет назад), затем в последний из суперконтинентов — Пангею, который распался 180 миллионов лет назад.

В 1960 году была выдвинута гипотеза Snowball Earth, утверждающая, что в период между 750 и 580 млн. лет назад Земля была полностью покрыта льдом. Эта гипотеза объясняет кембрийский взрыв, когда резко ускорилось распространение многоклеточных форм жизни.

После кембрийского взрыва, около 535 млн. лет назад, было пять массовых вымираний. Последнее массовое вымирание случилось 65 млн. лет назад, когда, вероятно, падение метеорита привело к исчезновению динозавров (не птиц) и других крупных рептилий, но обошло мелких зверей, таких как млекопитающие, которые тогда напоминали землероек. В течение последних 65 миллионов лет, развилось огромное количество разнообразных видов млекопитающих, и несколько миллионов лет назад обезьяноподобные животные получили способность прямохождения. Это позволило использовать орудия и способствовало общению, которое помогало добывать пищу и стимулировало необходимость в большом мозге. Развитие земледелия, а затем цивилизации, в короткие сроки позволило людям воздействовать на Землю как никакая другая форма жизни, влиять на природу и численность других видов.

Последний ледниковый период начался примерно 40 млн. лет назад, его пик приходится на плейстоцен около 3 миллионов лет назад. На фоне продолжительных и значительных изменений средней температуры земной поверхности, что может быть связано с периодом обращения Солнечной системы вокруг центра Галактики (около 200 млн. лет), имеют место и меньшие по амплитуде и длительности циклы похолодания и потепления, происходящие каждые 40—100 тысяч лет, имеющие явно автоколебательный характер, возможно, вызванный действием обратных связей от реакции всей биосферы, как целого, стремящейся обеспечить стабилизацию климата Земли (см. гипотезу Геи, выдвинутую Джеймсом Лавлоком (англ. James Ephraim Lovelock), а также теорию биотической регуляции, предложенную В. Г. Горшковым)

Последний цикл оледенения в Северном полушарии закончился около 10 тысяч лет назад.

Строение Земли

Оболочки Земли

Внешние:

· Атмосфера

· Биосфера

· Ноосфера

· Гидросфера

Внутренние:

1) Кора (Континентальная кора · Океаническая кора): Осадочный слой

· Верхняя кора

· Граница Конрада • Нижняя кора • Литосфера (Литосферные плиты) • Граница Мохоровичича

2) Мантия: Верхняя мантия (Астеносфера) • Сейсмический раздел 660 км • Нижняя мантия • Граница ядро-мантия

3) Ядро: Внешнее ядро • Внутреннее ядро

Форма Земли (геоид) близка к сплюснутому эллипсоиду. Расстояние точек геоида, до точек аппроксимирующего его эллипсоида составляет до 100 метров.Средний диаметр планеты примерно равен 12 742 км. Это 40 000 км/π, так как метр в прошлом определялся, как 1/10 000 000 расстояния от экватора до северного полюса через Париж. Вращение земли создаёт экваториальную выпуклость, поэтому экваториальный диаметр на 43 км больше, чем диаметр между полюсами планеты. Высшей точкой твёрдой поверхности Земли является гора Эверест (8 848 м над уровнем моря), а глубочайшей — Марианская впадина (11 022 м под уровнем моря). Поэтому, по сравнению с идеальным эллипсоидом, Земля имеет допуск в пределах 0,17 % (1/584), что меньше 0,22 % — допустимого допуска для бильярдного шара. Из-за выпуклости экватора, самой удалённой точкой поверхности от центра Земли фактически является вершина вулкана Чимборасо в Эквадоре.

Химический состав

Масса Земли приблизительно равна 5,98×1024 кг. Общее число атомов, составляющих Землю ≈1050. Она состоит в основном из железа (32,1 %), кислорода (30,1 %), кремния (15,1 %), магния (13,9 %), серы (2,9 %), никеля (1,8 %), кальция (1,5 %) и алюминия (1,4 %); на остальные элементы приходится 1,2 %. Из-за сегрегации по массе внутреннее пространство, предположительно, состоит из железа (88,8 %), небольшого количества никеля (5,8 %), серы (4,5 %). Геохимик Франк Кларк вычислил, что земная кора чуть более чем на 47 % состоит из кислорода. Наиболее распространённые породосоставляющие минералы земной коры практически полностью состоят из оксидов; суммарное содержание хлора, серы и фтора в породах обычно составляет менее 1 %. Основными оксидами являются кремнезём (SiO2), глинозём (Al2O3), оксид железа (FeO), окись кальция (CaO), окись магния (MgO), оксид калия (K2O) и оксид натрия (Na2O). Кремнезём служит главным образом кислотной средой, формирует силикаты; природа всех основных вулканических пород связана с ним. Из расчётов, основанных на анализе 1 672 видов пород, Кларк сделал вывод, что 99,22 % из них содержат 11 оксидов. Все прочие компоненты встречаются в очень незначительном количестве.

Орбита и вращение Земли

Земле требуется в среднем 23 часа 56 минут и 4.091 секунд (звёздные сутки), чтобы совершить один оборот вокруг оси, соединяющей северный и южный полюса. Скорость вращения планеты с запада на восток составляет примерно 15 градусов в час (1 градус в 4 минуты, 15' в минуту). Это эквивалентно видимому диаметру Солнца или Луны каждые две минуты. (Видимые размеры Солнца и Луны примерно одинаковы.)

Вращение Земли нестабильно, но в большом масштабе времени — замедляется. За одно столетие Земля поворачивается на 0s,0014 секунды медленнее, чем в предыдущее столетие.

Земля движется вокруг Солнца по эллиптической орбите на расстоянии около 150 млн км со средней скоростью 29,765 км/сек. Скорость колеблется от 30,27 км/сек (в перигелии) до 29,27 км/сек (в афелии). Двигаясь по орбите, Земля совершает полный оборот за 365,2564 средних солнечных суток (один звёздный год). С Земли перемещение Солнца относительно звёзд составляет около 1° в день в восточном направлении. Скорость движения Земли по орбите непостоянна: в июле она начинает ускоряться (после прохождения афелия), а в январе — снова начинает замедляться (после прохождения перигелия). Солнце и вся солнечная система обращается вокруг центра галактики Млечного Пути по почти круговой орбите со скоростью около 220 км/c. В свою очередь, Солнечная система в составе Млечного Пути движется со скоростью примерно 20 км/с по направлению к точке (апексу), находящейся на границе созвездий Лиры и Геркулеса, ускоряясь по мере расширения Вселенной. Увлекаемая движением Солнца, Земля описывает в пространстве винтовую линию.

Луна обращается вместе с Землёй вокруг общего центра масс каждые 27,32 суток относительно звёздного фона. Промежуток времени между двумя одинаковыми фазами луны (синодический месяц) составляет 29,53059 дня. Если смотреть на орбиту Луны с северного полюса мира, то Луна движется вокруг Земли против часовой стрелки. Ось вращения Земли отклонена от перпендикуляра к плоскости Земля-Солнце на 23,5 градуса (направление и угол наклона оси Земли зависит от периода прецессии равноденствия, а видимое возвышение Солнца зависит от времени года); плоскость Земля-Луна отклонена на 5 градусов относительно плоскости Земля-Солнце (без этого отклонения каждые две недели происходило бы одно из затмений: солнечное либо лунное).

Из-за наклона оси Земли, высота Солнца над горизонтом в течение года изменяется. Для наблюдателя в северных широтах, когда северный полюс наклонён к Солнцу, светлое время суток длится дольше и Солнце в небе находится выше. Это приводит к более высоким средним температурам воздуха. Когда северный полюс отклоняется в противоположную от Солнца сторону, всё становится наоборот и климат делается холоднее. За северным полярным кругом в это время почти на полгода устанавливается ночь (полярная ночь).

Эти изменения климата (обусловленные наклоном земной оси) приводят к смене времён года. Четыре сезона определяются солнцестояниями — моменты, когда земная ось максимально наклонена по направлению к Солнцу либо от Солнца — и равноденствиями. Зимнее солнцестояние происходит примерно 21 декабря, летнее — примерно 21 июня, весеннее равноденствие — приблизительно 20 марта, а осеннее — 23 сентября. Наклон земной оси в южном полушарии противоположен наклону в северном. Таким образом, когда в северном полушарии лето, то в южном — зима, и наоборот (хотя месяцы называются одинаково, то есть, например, февраль в северном полушарии это последний месяц зимы и самый холодный месяц; в южном же — последний месяц лета, он же — самый тёплый).

Угол наклона земной оси относительно постоянен в течение длительного времени. Однако, этот наклон претерпевает незначительные, нерегулярные смещения (известные как нутация) с периодичностью 18,6 лет. Также существуют долгопериодические нутации (около 41 000 лет), известные как циклы Миланковича. Ориентация оси Земли со временем тоже изменяется, длительность периода прецессирования составляет 25 000 лет; эта прецессия является причиной различия звёздного года и тропического года. Оба эти движения вызваны меняющимся притяжением, действующим со стороны Солнца и Луны на экваториальную выпуклость Земли. Полюсы Земли перемещаются относительно её поверхности на несколько метров. Такое движение полюсов имеет разнообразные, циклические составляющие, которые вместе называются квазипериодическим движением. В дополнение к годичным компонентам этого движения, существует 14-месячный цикл, именуемый чандлеровским движением полюсов Земли. Скорость вращения Земли также не постоянна, что отражается в изменении продолжительности суток.

В настоящее время, перигелий Земли приходится примерно на 3 января, а афелий — примерно на 4 июля. Из-за изменения расстояния между Землёй и Солнцем, в перигелии количество солнечной энергии, достигающей Землю, на 6,9 % больше, чем в афелии. Так как южное полушарие наклонено в сторону Солнца примерно в то же время, когда Земля находится ближе всего к Солнцу, то в течение года оно получает немного больше солнечной энергии, чем северное. Однако, этот эффект значительно менее значим, чем изменение полной энергии обусловленное наклоном земной оси, и, кроме того, бо́льшая часть избыточной энергии поглощается бо́льшим количеством воды южного полушария.

Для Земли радиус сферы Хилла (сфера влияния земной гравитации) равен примерно 1,5 млн км. Это максимальное расстояние, на котором влияние гравитации Земли больше, чем влияние гравитаций других планет и Солнца.

Наблюдение

Впервые Земля была сфотографирована из космоса в 1959 году аппаратом Эксплорер-6. Первым человеком, увидевшим Землю из космоса, стал в 1961 году Юрий Гагарин. Экипаж Аполлона-8 в 1968 году первым наблюдал восход Земли с лунной орбиты. В 1972 году экипаж Аполлона-17 сделал знаменитый снимок Земли — «The Blue Marble».

Из открытого космоса и с других планет можно наблюдать прохождение Земли через фазы, подобные лунным, также, как земной наблюдатель может видеть фазы Венеры (открытые Галилео Галилеем).

Луна

Луна — относительно большой планетоподобный спутник с диаметром, равным четверти земного. Это самый большой, по отношению к размерам своей планеты, спутник солнечной системы. По названию земной Луны, естественные спутники других планет также называют «лунами».

Гравитационное притяжение между Землёй и Луной является причиной земных приливов и отливов. Аналогичный эффект на Луне проявляется в том, что она постоянно обращена к Земле одной и той же стороной (период оборота Луны вокруг своей оси равен периоду её оборота вокруг Земли; см. также приливное ускорение Луны). Это называется приливной синхронизацией. Во время обращения Луны вокруг Земли Солнце освещает различные участки поверхности спутника, что проявляется в явлении лунных фаз: тёмная часть поверхности отделяется от светлой терминатором.

Из-за приливной синхронизации Луна удаляется от Земли примерно на 38 мм в год. Через миллионы лет это крошечное изменение, а также увеличение земного дня на 23 мкс в год, приведут к значительным изменениям. Так, например, в Девонский период (примерно 410 млн лет назад) в году было 400 дней, а сутки длились 21,8 часа.

уна может существенно повлиять на развитие жизни путём изменения климата на планете. Палеонтологические находки и компьютерные модели показывают, что наклон земной оси стабилизируется приливной синхронизацией Земли с Луной. Некоторые теоретики считают, что без этой стабилизации, действующей против вращающего момента со стороны Солнца и планет на экваториальную выпуклость Земли, ось вращения была бы хаотична и нестабильна, как, например, у Марса. Если бы ось вращения Земли приблизилась к плоскости эклиптики, то в результате климат на планете стал бы чрезвычайно суровым. Один из полюсов был бы направлен прямо на Солнце, а другой — в противоположную сторону, и по мере обращения Земли вокруг Солнца они менялись бы местами. Полюсы были бы направлены прямо на Солнце летом и зимой. Планетологи, изучавшие такую ситуацию, утверждают, что, в таком случае, на Земле вымерли бы все крупные животные и высшие растения. Однако, это спорная тема, и дальнейшие исследования Марса, у которого сходные с земными период обращения и наклон оси, но нет такой большой Луны и жидкого ядра, могут разрешить этот вопрос.

Земли видимый размер Луны очень близок к видимому размеру Солнца. Угловые размеры (или телесный угол) этих двух небесных тел схожи постольку, поскольку хоть диаметр Солнца и больше лунного в 400 раз, оно находится в 400 раз дальше от Земли. Благодаря этому обстоятельству и наличию значительного эксцентриситета орбиты Луны, на Земле могут наблюдаться как полные, так и кольцеобразные затмения.