Bài giảng cơ sỏ tự nhiên

- Tất cả các hành tinh đều quay xung quanh Mặt Trời theo các quĩ đạo hình elíp gần tròn, có h ớng ng ợc với chiều quay của kim đồng hồ nhìn từ cực bắc xuống... - Ngoài sự chuyển động qua

Bài giảng TN - XH

Phần Địa lí

Phần 1: Trái Đất và các hợp phần

của nó

Bài 1: Trái đất - Hành tinh trong

hệ Mặt Trời.

1 Trái Đất là một hành tinh trong hệ thống Mặt Trời

và Vũ Trụ.

1.1 Hệ Mặt Trời trong Vũ Trụ.

? Vũ trụ có phải vĩnh cửu không?

- Vò Trô kh«ng ph¶i tån t¹i vÜnh cöu, nã cã qu¸ tr×nh ph¸t sinh, ph¸t triÓn vµ diÖt vong (theo thuyÕt Big Bang th× nã ®

îc h×nh thµnh c¸ch ®©y kho¶ng 15 tû n¨m tõ mét nguyªn tö nguyªn thñy)

Trong Vò Trô cã v« vµn nh÷ng khèi vËt chÊt cã h×nh d¹ng vµ kÝch th íc kh¸c nhau gäi lµ thiªn thÓ C¸c thiªn

thÓ nµy tËp hîp l¹i thµnh mét hÖ thèng cã quan hÖ víi nhau b»ng nh÷ng lùc hÊp dÉn Mçi hÖ thèng l¹i lµ bé phËn cña hÖ thèng lín h¬n

- Hệ Mặt Trời là một hệ thống và nó lại là bộ phận của

hệ thống bao gồm vô vàn các vì sao và các hệ thống khác

t ơng tự nh hệ Mặt Trời gọi là Thiên Hà (còn gọi là Ngân Hà) Trong Vũ Trụ ngày nay ng ời ta đã xác định đ ợc vô

số thiên hà

Nh vậy Trái Đất chỉ là một phần tử hết sức nhỏ bé trong

Vũ Trụ, tuy nhiên điều đáng quí của nó là có sự sống

1.2 Các hành tinh khác trong hệ Mặt Trời

? Theo anh (chị) trong hệ mặt trời có bao nhiêu hành tinh?

Quay xung quanh Mặt Trời là 8 hành tinh với các vệ tinh của chúng, các tiểu hành tinh, các sao chổi, thiên thạch và đám mây bụi khí

? Năm 2006, hành tinh nào đã bị loại khỏi hệ Mặt Trời?

- Đ ờng kính của hệ Mặt Trời (nếu chỉ tính đến quĩ đạo của Hải V ơng tinh) vào khoảng 11 tỷ km, nếu tính đến quĩ đạo của các sao chổi thì nó lớn hơn hàng ngàn lần.

- Ngay từ thời Cổ đại, bằng mắt th ờng con ng ời đã quan sát đ ợc các hành tinh ở gần Mặt Trời là Sao Thủy, sao Kim, Hỏa, Mộc và Thổ Ba hành tinh còn lại là Thiên V

ơng, Hải V ơng và Diêm V ơng chỉ mới đ ợc phát hiện sau này nhờ có kính thiên văn, Thiên V ơng năm 1781, Hải V

ơng năm 1846, Diêm V ơng năm 1930) Tuy nhiên đến tháng 8 năm 2006, Hội Thiên văn quốc tế họp ở Praha (Cộng hoà Séc) đã thống nhất loại Diêm v ơng tinh ra khỏi hệ Mặt Trời

- Tất cả các hành tinh đều quay xung quanh Mặt Trời theo các quĩ đạo hình elíp gần tròn, có h ớng ng ợc với

chiều quay của kim đồng hồ (nhìn từ cực bắc xuống).

- Trừ 2 sao Thủy và Kim, mỗi hành tinh lại có một số vệ tinh (hiện nay đã biết 66 vệ tinh nh ng có thể số đó còn lớn hơn)

Sè vÖ tinh cña c¸c hµnh tinh trong hÖ MÆt Trêi

- Ngoài sự chuyển động quanh Mặt Trời, các hành tinh

và vệ tinh của chúng đều tự quay quanh trục và có h ớng

ng ợc chiều kim đồng hồ (trừ vệ tinh của sao Thổ và

Thiên v ơng).

? Mỗi hành tinh trong hệ Mặt Trời có mấy

chuyển đ ộng?

MÆt Trêi lµ thiªn thÓ duy nhÊt trong hÖ MÆt Trêi cã bøc x¹ ¸nh s¸ng vµ nhiÖt Nã cã khèi l îng lín nhÊt so víi c¸c thiªn thÓ kh¸c trong hÖ.

- Ngoài các hành tinh lớn, giữa quĩ đạo của sao Hỏa và sao Mộc còn có một vòng dày đặc các hành tinh nhỏ cũng chuyển động xung quanh Mặt Trời gọi là tiểu hành tinh Có tới hàng ngàn thậm chí hàng vạn tiểu

hành tinh với kích th ớc đ ờng kính từ vài km tới vài ngàn

km Hiện nay số tiểu hành tinh đ ợc các nhà thiên văn học nghiên cứu và đánh số đã lên tới gần 3000

- Ngoµi c¸c hµnh tinh, vÖ tinh vµ tiÓu hµnh tinh nãi trªn, trong hÖ MÆt Trêi cßn cã hµng ngµn Sao Chæi vµ c¸c khèi bôi thiªn th¹ch.

+ Cũng giống nh các hành tinh, Sao Chổi là những thiên thể nhỏ quay xung quanh Mặt Trời nh ng có quĩ đạo hình elip rất dẹt và kéo dài Vòng quay quanh Mặt Trời của các Sao Chổi rất khác nhau: từ một vài năm đến hàng chục năm (sao chổi Halây là 76 năm) Hiện nay ng ời ta

đã quan sát, nghiên cứu đ ợc khoảng 1800 sao chổi và tính

đ ợc quĩ đạo của 700 ngôi

+ Thiên thạch (hay bụi vũ trụ) là những khối vật chất

nhỏ chuyển động trong không gian vũ trụ Mỗi khi thiên thạch rơi vào lớp khí quyển của Trái Đất, nó phát sáng tỏa nhiệt và bốc hơi tạo nên hiện t ợng sao sa hay sao đổi ngôi

mà chúng ta th ờng thấy Những thiên thạch có kích th ớc lớn khi rơi vào khí quyển tạo thành những quả cầu lửa xuống Trái Đất dễ gây thảm họa cho Trái Đất

1.3 Tr¸i §Êt trong hÖ MÆt Trêi.

Với khoảng cách đó, Trái Đất đã nhận đ ợc từ Mặt Trời một l ợng bức xạ tối u tạo điều kiện cho sự sống tồn tại và phát triển So với các hành tinh khác, nó không nóng quá mà cũng không lạnh quá Cho đến nay ng ời ta vẫn cho rằng trong hệ Mặt Trời Trái Đất là hành tinh duy nhất có sự sống.

2 Hình dạng Trái Đất.

Trái Đất có hình gì? Câu hỏi t ởng chừng nh đơn giản

ấy mà phải mất bao nhiêu thời gian, qua bao nhiêu kết quả nghiên cứu mới có lời giải đáp

2.1 Quan niệm về hình dạng cầu của Trái Đất.

Trái Đất có dạng hình cầu (đ ợc mô hình hóa bằng

quả địa cầu) Đối với chúng ta ngày nay quan niệm về

hình dạng cầu của Trái Đất không phải là một điều gì khó hiểu Những ảnh chụp từ vệ tinh nhân tạo và các con tàu vũ trụ đã cung cấp những chứng cứ đầy đủ về hình dạng cầu của Trái Đất

Thế nh ng tr ớc kia khi khoa học còn kém phát triển,

ng ời ta vẫn không thật tin là Trái Đất có dạng hình cầu, phải mãi đến thế kỉ 17 từ sau chuyến đi biển vòng quanh thế giới của Magenlăng (1619 - 1621) ng ời ta mới thật tin Trái Đất có dạng hình cầu

- Vậy dạng hình cầu của Trái Đất đ ợc phát hiện ra từ bao giờ?

Từ thế kỉ 9 TrCN đã có đã có những lập luận theo lôgic học cho rằng Trái Đất có dạng hình cầu Tuy nhiên ng ời đầu tiên đ a ra đ ợc chứng cứ khoa học về dạng hình cầu của Trái Đất là Aristốt (thế kỷ 4 TrCN) khi ông quan sát hiện t ợng nguyệt thực

- Sau này các nhà khoa học còn chứng minh đ ợc rằng hình dạng của Trái Đất không phải là một khối cầu hoàn hảo mà là một khối elípoid dẹt ở 2 cực và hơi dẹt ở xích

đạo

- Các số liệu về kích th ớc Trái Đất đ ợc các nhà khoa học Liên xô đ a ra vào năm 1942 nh sau:

+ Bán kính xích đạo hay bán trục lớn a = 6378,16 km

+ Bán kính cực hay bán trục nhỏ b = 6356,777 km

+ Độ dẹt ở cực = 1/298 lần bán kính = 21,36 km

+ Độ dẹt ở xích đạo = 1/30.000 bán kính = 213 m

+ Chiều dài vòng kinh tuyến = 40.008,5 km

+ Chiều dài xích đạo = 40.075,7 km

+ S bề mặt Trái Đất = 510,2 106km ²

+ Thể tích Trái Đất = 1083 1012 km3

2.2 ý nghÜa cña h×nh d¹ng cÇu cña Tr¸i §Êt.

- Dạng hình cầu khiến cho tia sáng song song của Mặt Trời tới Trái Đất ở các vĩ độ khác nhau thì tạo thành những góc nhập xạ khác nhau, do đó chế độ nhiệt khác nhau Nhiệt độ giảm dần từ xích đạo về 2 cực là nguyên nhân chính dẫn đến sự hình thành các vòng đai khí hậu

và tính địa đới của các yếu tố địa lí

- Dạng hình cầu của Trái Đất đối xứng qua mặt phẳng xích đạo đã hình thành 2 nửa cầu bắc và nam Những hiện

t ợng địa lí xảy ra ở 2 nửa cầu ấy nhiều khi trái ng ợc nhau Thí dụ: ở BBC là mùa hè thì NBC là mùa đông; ở BBC càng đi về phía bắc càng lạnh thì NBC càng đi về phía bắc càng nóng,…

Sao chæi

Thiªn th¹ch

Tr¸i §Êt nh×n tõ Vò Trô

2.3 Hình dạng geoid của Trái Đất.

Khoa học càng ngày càng phát triển, những số liệu trắc đạc ngày càng có nhiều ở khắp mọi nơi trên bề mặt Trái Đất và đặc biệt là các số liệu từ các vệ tinh cung cấp

đã cho thấy hình dạng Trái Đất rất đặc biệt, nó không giống bất cứ hình dạng toán học nào Đó là hình dạng

"Trái Đất " hay hình geoid (khối tựa cầu)

Hình dạng geoid của Trái Đất cũng không phải là

một hình đ ợc xác định một cách trung thực theo những chỗ lồi lõm của địa hình bề mặt Trái Đất mà là theo một

bề mặt lí thuyết (bề mặt luôn vuông góc với h ớng trọng lực), nó không trùng với bề mặt khối cầu, cũng không

trùng với bề mặt khối elipsoid 3 trục.

- Theo các số liệu thu l ợm đ ợc gần đây, bề mặt khối geoid tuy không trùng với khối elipsoid nh ng cũng không khác biệt với nó bao nhiêu: ở xích đạo, 2 bề mặt này trùng nhau; ở 35 B khối geoid thấp hơn bề mặt elipsoid °B khối geoid thấp hơn bề mặt elipsoid

nh ng ở 35 N nó lại cao hơn 20 m; ở cực B nó cao hơn 20 °B khối geoid thấp hơn bề mặt elipsoid

m nh ng ở cực N lại thấp hơn 20 m Ng ời ta cho rằng hình dạng Trái Đất hiện nay hơi giống hình quả lê hoặc hình trái tim

- Hình dạng hiện tại của Trái Đất chỉ là kết quả của một giai đoạn phát triển trong lịch sử, theo thời gian, sự phân bố lại vật chất trong lòng Trái Đất vẫn đang tiếp tục, hình dạng Trái Đất sẽ còn thay đổi.

3 Vận động của Trái Đất và các hệ quả.

3.1 Vận động tự quay quanh trục.

- Ng ời đầu tiên đ a ra ý kiến này là Côpecnic (nhà thiên văn học Ba Lan) vào thế kỉ 16 Nh ng ý kiến của ông bị nhà thờ phản bác và lên án Mãi đến năm 1851, sau khi nhà vật lí học ng ời Pháp là Phu côn đã dùng con lắc để chứng minh hiện t ợng tự quay quanh trục của Trái Đất thì chân lí này mới đ ợc mọi ng ời thừa nhận

+ Vận tốc tự quay quanh trục của Trái Đất khá lớn nh ng không nh nhau ở các vĩ độ khác nhau trên bề mặt Trái Đất

ở xích đạo, vận tốc lớn nhất = 464 m/s; càng xa xích đạo vận tốc càng giảm dần, ở 2 cực vận tốc đó bằng 0

+ H ớng tự quay quanh trục từ tây sang đông, ng ợc chiều quay của kim đồng hồ Thời gian Trái Đất hoàn thành một vòng tự quay quanh trục của nó là 01 ngày đêm = 23 giờ

56 phút 4 giây (làm tròn là 24 giờ)

- Hệ quả:

+ Vận động tự quay quanh trục tạo nên hiện t ợng luân phiên ngày và đêm Nhịp điệu ngày đêm là một trong những hiện t ợng có tính nhịp điệu trong lớp vỏ cảnh quan Hiện t ợng nhịp điệu là một đặc điểm không tách rời đ ợc với các vòng tuần hoàn và các quá trình địa lí xảy ra trong lớp vỏ địa lí Đó là một qui luật địa lí chung của Trái Đất

+ Vận động tự quay quanh trục còn gây nên hiện t ợng

lệch h ớng chuyển động do lực Côriolit

Khi Trái Đất tự quay quanh trục, các điểm trên bề mặt Trái Đất ở các vĩ độ khác nhau có vận tốc không

đều nên tất cả mọi vật thể chuyển động trên bề mặt Trái

Đất theo h ớng kinh tuyến (từ XĐ về 2 cực hoặc ng ợc lại) đều có sự lệch h ớng: ở BBC lệch về bên phải h ớng chuyển động, ở NBC lệch về bên trái

Lực làm lệch h ớng chuyển động về bên phải hay bên

trái h ớng chuyển động của vật đó gọi là lực Côriolit (do

nhà toán học ng ời Pháp Côriolit đ a ra vào năm 1835)

Tất cả các khối chuyển động trên bề mặt Trái Đất

đều chịu tác dụng của lực Côriolit nh n ớc của các dòng biển, dòng sông lớn, khối không khí (rõ nhất), vật chất trong nội bộ Trái Đất, cả các đ ờng đạn bay trên mặt đất

+ Giờ địa ph ơng

Trái Đất vận động tự quay quanh trục theo h ớng từ T

- Đ, nên ngày bắt đầu từ Đ - T Thời gian vận động một vòng quanh trục hết 24h, mỗi giờ đi đ ợc 150KT, ng ời ta chia bề mặt Trái Đất thành 24 múi giờ, mỗi múi chênh lệch so với múi bên cạnh là 1h Giờ Mặt Trời lên thiên

đỉnh ở các múi không giống nhau, đó là giờ địa ph ơng Thí dụ: ở Luân Đôn (KT 00) là 12h thì ở Hà Nội (KT

1050Đ là 19h

3.2 Vận động của Trái Đất quanh Mặt Trời.

- Mô tả:

+ Trái Đất vận động quanh Mặt Trời theo một quĩ đạo hình elip gần tròn cùng h ớng với h ớng tự quay quanh trục của nó từ tây sang đông Vận tốc trung bình của Trái Đất trên quĩ đạo là 29,76 km/s

+ Trong khi vận động, trục Trái Đất luôn luôn h ớng về một phía và nghiêng trên mặt phẳng quĩ đạo một góc bằng

66 33 º 33´ ´

+ Thời gian Trái Đất vận động một vòng trên quĩ đạo bằng

365 ngày 5 giờ 46 phút 48 giây Thời gian đó gọi là năm

thiên văn, là cơ sở để làm ra lịch (d ơng lịch) mà chúng ta

dùng hiện nay

Chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời

22/6

23/9

22/12 21/3

- Hệ quả:

Vận động quay quanh Mặt Trời của Trái Đất

khi trục Trái Đất luôn không đổi (chuyển động tịnh tiến) nên trong năm có chuyển động biểu kiến của Mặt Trời giữa 2 chí tuyến Từ đó làm cho tia sáng Mặt Trời chỉ chiếu thẳng góc với mặt đất:

+ ở xích đạo vào đúng 2 ngày xuân phân (21/3) và thu phân (23/9).

+ ở giữa các vĩ tuyến 0 - 23 27 B từ sau ngày xuân º 33´ ´.phân đến tr ớc ngày thu phân

+ ở giữa các vĩ tuyến 0 - 23 27 N từ sau ngày thu º 33´ ´.phân đến tr ớc ngày xuân phân

Tất cả các hiện t ợng trên đã dẫn đến sự thay đổi chế

độ nhiệt trên Trái Đất trong năm, sinh ra hiện t ợng các mùa Nhịp điệu mùa cũng là qui luật địa lí phổ biến của Trái Đất, nó có tác động rất lớn đến cảnh quan thiên nhiên, đến sinh hoạt và chế độ sản xuất nông nghiệp của các vùng khác nhau trên Trái Đất

ở các n ớc ôn đới, sự phân chia khí hậu ra thành 4 mùa rất rõ rệt, theo d ơng lịch thời gian các mùa ở nửa cầu bắc nh sau:

* Mùa xuân từ 21/3 đến 22/6: ngày dài dần, trời mát mẻ

* Mùa hạ từ 22/6 đến 23/ 9: ngày dài, nhiệt độ cao, nóng nực

* Mùa thu từ 23/9 đến 22/12: trời mát, se lạnh, ngày ngắn dần

* Mùa đông từ 22/12 đến 21/3: rất lạnh, ngày còn ngắn

Trong vòng nội chí tuyến sự phân chia các mùa không rõ nh trong khu vực ôn đới, quanh năm lúc nào nhiệt độ cũng cao, do đó nếu áp dụng việc phân chia mùa theo d ơng lịch nh ở khu vực ôn đới thì về mặt khí hậu sẽ không chính xác.

4 Mặt Trăng - vệ tinh của Trái Đất.

4.1 Mặt Trăng là vệ tinh duy nhất của Trái Đất.

- Mặt trăng ở cách xa Trái Đất khoảng 384.000 km Nó

có khối l ợng bằng 1/81 lần và lực hút chỉ bằng 1/6 lần so với Trái Đất Mặt Trăng chuyển động xung quanh Trái

Đất và cả hệ Trái Đất - Mặt Trăng chuyển động xung quanh Mặt Trời

Mặt Trăng và Trái Đất là những thiên thể nguội (không phát sáng) đ ợc Mặt Trời rọi sáng Tùy theo vị trí t

ơng đối giữa Mặt Trời, Mặt Trăng và Trái Đất mà ta thấy phần Mặt Trăng đ ợc rọi sáng với mức độ khác nhau

- Mặt Trăng chuyển động quanh Trái Đất theo chiều từ tây sang đông nên ta thấy Mặt Trăng từ từ di chuyển trên nền trời sao cũng theo chiều ấy với chu kì bằng một tháng sao bằng 29,53 ngày (gọi là tuần trăng = một tháng theo

âm d ơng lịch)

- Sự chuyển động của Mặt Trăng dẫn đến sự thay đổi

vị trí t ơng đối giữa Mặt Trời, Trái Đất và Mặt Trăng và

từ đó dạng của phần sáng Mặt Trăng mà ta nhìn thấy đ

ợc cũng thay đổi với chu kì xác định (các pha của tuần trăng)

4.2 Hệ quả của sự vận động của hệ thống

Trái Đất - Mặt Trăng.

- Hiện t ợng sóng triều trên Trái Đất.

Trái Đất chịu lực hấp dẫn của Mặt Trăng nh ng khi di chuyển quay quanh tâm chung của hệ thống Mặt Trăng - Trái Đất nó cũng sinh ra một lực li tâm đối kháng với sức hút của Mặt Trăng ở tâm Trái Đất, 2 lực đó cân bằng nhau, nh ng ở phía h ớng về Mặt Trăng thì lực hút của Mặt Trăng mạnh hơn, còn ở phía đối diện thì lực li tâm lại mạnh hơn

Kết quả là vật chất trên Trái Đất có xu h ớng nhô lên

ở 2 phía: phía h ớng về Mặt Trăng và phía đối diện với Mặt Trăng Hiện t ợng đó gọi là sóng triều (thủy triều, thạch triều, khí triều) Do sự chuyển động của Trái Đất quanh trục nên về nguyên tắc trong một ngày ở bất cứ nơi nào trên Trái Đất thủy triều trong các biển và đại d

ơng cũng có 2 lần lên xuống (một lần ở phía h ớng về Mặt Trăng và một lần ở phía đối diện)