Naša Zem je jedna z planét – z obežníc slnečnej sústavy, ktorej stred tvorí hviezda – Slnko – vzdialená od stredu Mliečnej cesty (Galaxie) 33 000 svetelných rokov.
Tvar Zeme a jej zloženie a deje, ktoré na nej prebiehajú, sú bezprostredný dôsledok jej polohy a postavenia v Slnečnej sústave.
Vzťahy vesmíru a našej planéty podmienili vznik krajinnej sféry a určujú jej základné vlastnosti. Pre vznik a vlastnosti krajinnej sféry Zeme majú najväčší význam Slnko a Mesiac. Slnko ako najbližšia hviezda poskytuje Zemi žiarivú energiu a silným gravitačným poľom rozhodujúcim spôsobom ovplyvňuje jej pohyb. Mesiac čiastočne ovplyvňuje dynamiku Zeme.
Tvar a veľkosť Zeme
Už starovekí Gréci učili, že Zem je guľa. Stredoveké astronomické pozorovania podávali dôkazy o guľovitom tvare Zeme (kruhový tieň Zeme pri zatmení Mesiaca,...), neskôr to boli objaviteľské cesty okolo Zeme. Heliocentrická sústava M.Kopernika (1543), Keplerove zákony o pohybe nebeských telies a Newtonov gravitačný zákon vedecky dokázali guľovitý tvar Zeme, jej obeh okolo Slnka a rotáciu okolo vlastnej osi. Tá spôsobuje vznik odstredivej sily, ktorá splošťuje Zem na póloch a vydúva na rovníku.
Merania z umelých družíc dokazujú. že Zem má nepravidelný hruškovitý tvar. Teoreticky najlepšie vystihuje tento tvar tzv. geoid. Na matematické vyjadrenie tvaru Zeme sa však používa zjednodušené geometrické teleso sféroid (rotačný elipsoid), ktorý sa svojím tvarom najviac približuje geoidu. Najväčší rozdiel medzi plochou geoidu a elipsoidu je asi 150 m².
V dôsledku guľovitého tvaru Zeme sa dostáva na jednotlivé časti zemského povrchu nerovnaké množstvo slnečného žiarenia. Najviac ho dopadá na rovník a postupne ho ubúda smerom k pólom. Rôzne klimatické pásma v rôznych zemepisných šírkach a následné pásmovité usporiadanie pôdneho krytu, rastlinstva a živočíšstva sú priamy odraz tejto skutočnosti.
ZÁKLADNÉ ROZMERY ROTAČNÉHO ELIPSOIDU:
- veľká polos (rovníkový polomer) – 6378 km
- malá polos (pólový polomer) – 6356 km → guľa – polomer 6371 km
- dĺžka rovníka – 40 075 km
- povrch – 510,1 mil.km² - súš: 149 mil.km² - 29%
- voda: 361 mil.km² - 71%
Pohyby Zeme
Zem vykonáva súčasne dva základné pohyby:
a) obeh okolo Slnka
b) rotácia okolo vlastnej osi
Zem obieha okolo Slnka po dráhe tvaru elipsy so Slnkom v jednom z jej ohnísk. Dĺžka dráhy (=orbity) je asi 94O mil.km. Rýchlosť obehu sa mení v závislosti od polohy k Slnku. V príslní (perihélium – najbližší bod dráhy k Slnku) je to 30,3 km/s a v odslní (afélium – najvzdialenejší bod dráhy) je to 29,9 km/s. Čas obehu je 365 dní 5 hodín 48 minút a 45,7 sekúnd a označuje sa ako tropický rok. Skutočné pohyby Zeme človek vníma ako zdanlivé pohyby Slnka po oblohe. Zdanlivá dráha Slnka okolo Zeme sa uskutočňuje po kružnici – ekliptika- Predĺžená rovina zemského rovníka na nebeskú sféru vytvára kružnicu – svetový rovník. Zemská os nie je kolmá na rovinu, ale zviera s ňou uhol 66º 30´. Preto svetový rovník nesplýva s ekliptikou, ale sa pretínajú pod uhlom 22º 30´ v bode jarnej a jesennej rovnodennosti. Tento odklon zemskej osi spôsobuje striedanie príklonu a odklonu južnej a severnej pologule k Slnku počas obehu Zeme. Zapríčiňuje zmenu poludňajšej výšky Slnka nad obzorom, zmenu dĺžky dňa a noci spolu s posunom východu a západu Slnka na obzore, striedanie prílevu svetla a tepla v priebehu roka, a tým aj jeho rozčlenenie na ročné astronomické doby.
Nerovnomerná rýchlosť obehu má dôležité geografické dôsledky, ako sú dlhšie a menej teplé letá na S pologuli pre nižšiu rýchlosť v odslní a krátke a teplejšie letá na J pologuli v čase príslnia aj rôzne dĺžky trvania polárneho dňa na južnom (179 dní) a severnom póle (186 dní). Zem rotuje od Z na V, čo sa nám javí ako denný pohyb Slnka od V na Z. Čas otočenia Zeme o 360º trvá 23 hodín 56 minút 4 sekundy a označuje sa ako hviezdny deň. Čas na Zemi sa riadu podľa slnečného dňa. slnečný deň je čas, za ktorý sa dostane Slnko dvakrát po sebe do najvyššej polohy na oblohe. Rozdiel medzi hviezdnym a slnečným dňom je 3 minúty 56 sekúnd.
Počas slnečného dňa sa Zem akoby pravidelne otáča okolo svojej osi pri konšťantnej uhlovej rýchlosti 15º za hodinu. V jednom okamžiku majú rovnaký čas len na jednom a tom istom poludníku, ktorý ma svoj vlastný miestny čas. Koncom 19.stor. bol zavedený pásmový čas pre potreby rozvíjajúcej sa dopravy a vznikajúcich cestovných poriadkov.
Zemeguľa bola rozdelená poludníkmi na 24 časových pásem so šírkou 15º. V každom z nich platí rovnaký čas, ktorý sa stotožnil s miestnym časom stredného poludníka. U nás sa používa stredoeurópsky čas zhodný so stredným poludníkom 15º vých.geograf.dĺžky. V lete sa používa tzv. sezónny čas, ktorý je u nás totožný s východoeurop. časom (svetový čas = Greenwich Mean Time – GMT, pásmový čas bol zavedemý v roku 1911 po uznaní greenwichského poludníka za
nultý poludník ).
Pri prechode časovými pásmami od základného dohovoreného nultého poludníka smerom na východ treba nielen posúvať v každom pásme hodinky o hodinu vpred, ale pri prechode poludníka 180° (tvorí dátumovú hranicu) treba jeden deň ubrať. Pri prechode cez dátumovú hranicu v opačnom smere sa pridá jedeň deň.
Obeh Zeme okolo Slnka
JARNÁ ROVNODENNOSŤ 21.3.
- spomalený pohyb
- 3.1. príslnie - perifélium
- v= 30,3 km/s
- Zem najbližšie k Slnku
ZIMNÝ SLNOVRAT 21.12.
- 2.7. odlsnie = afélium
- LETNÝ SLNOVRAT v= 29,3 km/s
- 21.6. zrýchlený pohyb
JESENNÁ ROVNODENNOSŤ 23.9.
- orbita – 939,5 mil.km
- vzdialenosť Slnko – Zem: 149,5 mil.km
- priemerná rýchlosť – 29, 8 km/ h
Slapové javy
Okrem Slnka pôsobí na Zem svojou príťažlivou silou aj jej jediná obežnica – Mesiac. Hmotnosť Mesiaca je asi 80 ráz menšia ako hmotnosť Zeme a jeho vzdialenosť od nej je asi 60 zemských polomerov.
Keďže doba otočenia Mesiaca okolo vlastnej osi je taká istá ako jeho doba obehu okolo Zeme (27 dní 7 hodín 43 minút) vidieť zo Zeme stále len jednu a tú istú privrátenú stranu. Rozmery mesiaca = priemer 3476 km.
Mesiac nemá vlastný zdroj žiarenia a odráža slnečné žiarenie. Pri obehu Mesiaca okolo Zeme vznikajú fázy – prvá štvrť, spln, posledná štvrť a nov).
Vplyv príťažlivej sily Mesiaca sa na Zemi prejavuje v podobe pravidelných deformácií tvaru Zeme, ktoré sa označujú slapové javy. Najvýraznejšie sa prejavujú na vodnej hladine svet.oceánu v podobe odlivu a prílivu. (morský príliv a odliv sa vystrieda na tom istom mieste dvakrát za deň, striedajú sa teda každých 6 hodín). Na príliv a odliv pôsobí aj Slnko (o 64% menšou silou príťažlivou silou, než sila Mesiaca).
Keď sa spojí príťažlivosť Slnka a Mesiaca, vzniká maximálny – skočný príliv. Nastáva, keď je NOV a SPLN.
Ak je mesiac v 1. a 2. štvrti, vtedy je príliv minimálny – hluchý príliv, príťažlivosť Slnka sa rozloží.
Využitie:
1. v doprave - napr. vysoký príliv umožňuje vplávať zaoceánskym lodiam hlboko do vnútrozemia cez ústia veľkých riek (Londýn, Rotterdam,...)
2. v energetike – energia morského prílivu sa využíva v prílivových hydroelektrárňach.
