Фізична географія - Географія
1. Будова сонячної системи
СОНЯЧНА СИСТЕМА, система космічних тіл, що включає, крім центрального світила — Сонця — дев'ять великих планет, їх супутники, безліч малих планет, комети, дрібні метеорні тіла і космічний пил, що рухаються в області переважної гравітаційної дії Сонця. Утворилася Сонячна система близько 4,6 млрд. років тому з холодної газопилової хмари. В даний час за допомогою сучасних телескопів (зокрема космічного телескопа ім. Хаббла) астрономи виявили кілька зірок із подібними протопланетними туманностями, що підтверджує цю космогонічну гіпотезу.
Загальна структура Сонячної системи було розкрито у середині 16 в. М. Коперником, який обґрунтував уявлення про рух планет навколо Сонця. Така модель Сонячної системи отримала назву геліоцентричну. У 17 ст. І. Кеплер відкрив закони руху планет, а І. Ньютон сформулював закон всесвітнього тяжіння. Вивчення фізичних характеристик космічних тіл, що входять до складу Сонячної системи, стало можливим лише після винаходу Г. Галілеєм у 1609 р. телескопа. Так, спостерігаючи сонячні плями, Галілей вперше виявив обертання Сонця навколо осі.
Розміри та будова Сонячної системи
Спостерігаються розміри Сонячної системи визначаються відстанню від Сонця до найдальшої від нього планети — Плутона.Однак сфера, у межах якої можливий стійкий рух небесних тіл навколо Сонця, займає набагато більшу область простору, що тягнеться на відстань близько 230 000 а. е. і замикається зі сферами впливу найближчих до Сонця зірок.
Великі планети, що рухаються навколо Сонця, утворюють плоску підсистему і поділяються на дві групи, що помітно розрізняються. В одну зних, внутрішню (або земну), входять Меркурій, Венера, Земля та Марс. До зовнішньої групи, яку складають планети-гіганти, відносяться Юпітер, Сатурн, Уран та Нептун. Дев'яту планету, Плутон, зазвичай розглядають окремо, оскільки за своїми фізичними характеристиками вона помітно відрізняється від планет зовнішньої групи.
У центральному тілі системи — Сонце — зосереджено 99,866% усієї її маси, якщо не враховувати космічний пил у межах Сонячної системи, загальна маса якої можна порівняти з масою Сонця. Сонце на 76% складається із водню; гелію приблизно в 3,4 рази менше, а частку всіх інших елементів припадає близько 0,75% всієї маси. Схожий хімічний склад мають планети-гіганти. Планети земної групи за хімічним складом близькі до Землі.
2. Вивчення атмосфери. Основні етапи розвитку метеоспостережень
1) МЕТЕОРОЛОГІЯ СТАРОДАВНЬОГО СВІТУ
У галузі метеорології перша закономірність, яка була відома, звичайно, з давніх-давен, був річний цикл погоди. Сказання стародавніх слов'ян неодноразово згадували про постійну боротьбу доброго і злого початку, літа і зими, світла і темряви, Білобога з Чорнобогом. Цей мотив нерідко трапляється й у переказах інших народів.
Згадка про річний цикл погоди відіграла особливу роль у створенні перших метеорологічних записів давнини.
Вже з часів астронома Метона (близько 433 р. до н.е.) у грецьких містах виставлялися у громадських місцях календарі із записами про погодні явища, зроблені в попередні роки. Ці календарі називалися парапегмами. Деякі з цих парапегм дійшли до нас, наприклад, у працях відомого олександрійського астронома Клавдія Птоломея (нар. приблизно в 150 р. до н.е.), римського землевласника Колумелли та інших письменників давнини. У них ми знаходимо переважно дані провітрах, опадах, холодах та про деякі фенологічні явища.
Метеорологічні спостереження давніх народів та їх спадкоємців греків призвели їх до вивчення та фізичних закономірностей природи. Тепло і холод, світло і темрява, їх регулярна зміна та взаємна залежність були першими фізичними поняттями давнини. Протягом століть фізика була відокремлена від метеорології.
Друга книга була присвячена морю, знову вітрам, землетрусам, блискавці та грому. Третя - описувала бурі та вихори, а також світлові явища в атмосфері. Четверта книга була присвячена "Теорії чотирьох стихій". Зміст «Метеорології» показує, що греки часів Аристотеля знайомі з багатьма найважливішими метеорологічними явищами. Вони були настільки спостережливими, що мали ясне уявлення навіть про північні сяйва. Аристотель знав, що град утворюється частіше навесні, ніж улітку, і частіше восени, ніж узимку, що, наприклад, в Аравії та Ефіопії дощі випадають влітку, а не взимку (як у Греції), що «блискавка здається випереджальною грім, тому що зір випереджає слух», що кольори веселки завжди одні й ті ж що і в зовнішній, слабшій веселці, вони розташовані в зворотному порядку, що роса утворюється при слабкому вітрі і т.д.
2) МЕТЕОРЛОГІЯ СЕРЕДНЬОГО СТОЛІТТЯ
Пишним кольором розквітло в середні віки особливе «вчення», нині вже ґрунтовно забуте, астрометеорологія. То справді був розділ астрології, дуже популярної тоді. Астрологією називалося фантастичне вчення про «передбачення» подій у житті людини та природних явищ щодо руху планет серед зірок. Розділ цієї "науки", що називався "натуральною астрологією", або астрометеорологією, займався спеціально передбаченням погоди поряд з іншими явищами природи.
Панування астрології, у тому числі в галузі прогнозу погоди, тривало дужедовго, на початок XVII в.
Для експериментальної науки у першій половині XVII в., зокрема й у метеорології, найбільше зробив Галілей. Створення термометра, барометра, дощеміра заклало фундамент усієї сучасної метеорології.
Інші країни теж зробили великий внесок у метеорологію на той час; Досить згадати Ф. Бекона, Еге. Маріотта, Р. Бойля, Хр. Гюйгенса, О. Геріке - ціла низка видатних мислителів.
3) МЕТЕОРОЛОГІЯ В УКАЇНІ
Епоху в історії кліматології становив винахід термометра та барометра (XVI, XVII ст.), але лише з XVIII ст. метеорологічні спостереження набули більш менш наукового характеру. ряд інструментальних метеорологічних спостережень в Укаїні було розпочато у Петербурзі 1725 р. академіками Академії наук. XVIII ст. був століттям найбільших географічних відкриттів, які мали великий вплив і розвиток кліматології, оскільки дали великий матеріал вивчення клімату: З ініціативи Петра I розпочато перша інструментальна зйомка країни. У 1725 р. він же власноручно написав припис Берінгу побудувати на Камчатці судна, плисти на них на північ вздовж землі і „шукати, де вона зійшлася з Америкою”. Це питання цікавило Петра з точки зору можливості знайти шлях через Льодовитий океан до Китаю та Індії. Дві експедиції Берінга, що тривали з 1725 по 1743 р., ознаменовані рядом найбільших відкриттів і наукових досліджень, що дали багатий географічний, картографічний і гідрографічний матеріал. бурге (нині Свердловськ), Тобольську, Єнісейську, Томську, Туруханську, Іркутську, Якутську, Селенгінську, Нерчинську.часу їх організації, все ж таки є одними з найбільш довгих рядів спостережень і ще в XVIII ст. дозволили отримати уявлення про клімат величезної території, доти дослідженої. Спостереження велися за інструкцією, яка встановлювала їх терміни, а також метеорологічні елементи та явища, що підлягають спостереженню. Спостереження проводилися до 1749 р., і багато з них надруковані Академією наук.
Порівнюючи серйозну підготовку, цілеспрямованість і розмах зазначених вище робіт в Україні зі станом метеорологічних спостережень на той час в інших країнах і враховуючи виняткові труднощі організації метеорологічної мережі в Сибіру, слід визнати, що нічого подібного в інших країнах не було. Незабаром, однак, вчені почали розуміти, що для розвитку метеорології та кліматології суттєво важливим є зіставлення даних про погоду різних пунктів між собою. Геніальний український вчений М. В. Ломоносов раніше за всіх оцінив значення такого зіставлення.
Роботи М. В. Ломоносова показують, наскільки високо оцінював він ту користь, яку може принести людству знання метеорології.
М. В. Ломоносов вважав метеорологію самостійною наукою, головним завданням якої було "передбачення погоди". Було організовано за приватною ініціативою Маннгеймське метеорологічне товариство, яке створило в Європі на добровільній основі мережу з 39 метеорологічних станцій (у тому числі три в Укаїні - Санкт-Петербурзі, Москві, Пишменському заводі), укомплектованих одноманітними та проградуйованими приладами. Мережа функціонувала 12 років.
Геніальний Ломоносов вказав у той час на цілу низку чинників і залежностей, які пізніше лягли основою кліматологічної науки.
Отже, до кінця XVIII в. старе уявленняпро розмаїтість кліматів землі вже було підкріплено рядами інструментальних спостережень, ясно визначилися найважливіші загальні причини існування різних кліматів, і навіть намітилися деякі проблеми практичної кліматології. Все це були зародки ідей, яким судилося отримати повний розвиток у наступному столітті, коли вже стало можливим використовувати паралельні лави спостережень метеорологічних станцій для порівняння кліматів.
4) ОРГАНІЗАЦІЯ МЕТЕОРОЛОГІЧНИХ УСТАНОВ
У міру накопичення метеорологічних спостережень робилися спроби охарактеризувати географічне розподілення окремих кліматичних показників, насамперед температури та тиску повітря.
У ХІХ ст. з'являються державні мережі станцій. На початку століття працями А. Гумбольдта і Р. Дове у Німеччині закладаються основи кліматології.
5) МЕТЕОРОЛОГІЯ XX СТОЛІТТЯ
Велика і постійна увага стала приділятися правильному розміщенню станцій для того, щоб територія СРСР була освітлена повністю. Було організовано багато полярних, морських, сільськогосподарських, курортних, гірських та інших метеорологічних станцій та обсерваторій. З 1937 р. в Арктиці на багаторічних льодах стали створюватися станції, що дрейфують. Спостереження мали велике значення у пізнанні природних умов Полярного басейну.
У 1956 р. рядом держав, у тому числі і СРСР були організовані великі метеорологічні спостереження на всьому просторі земної кулі, включаючи і Антарктику, а також спостереження у високих шарах атмосфери. Ці спостереження під час 1957-1958 гг. входили у програму Міжнародного геофізичного року, а потім продовжились у порядку міжнародного геофізичного співробітництва. Вони мали велике значення у з'ясуванні природи різних атмосферних явищ,зокрема процесів, що відбуваються у південному навколополюсному районі, а також кліматичних умов Антарктики (роботи Н. П. Русіна та ін.).
3. Розвиток метеорології в Україні та СРСР.
4.Метеостанції. Організація метеоспостережень. Основні прилади для спостереження