Географический глобус - универсальное картографическое произведение

  

Рис. 5. Оборотная сторона серповидной пластинки

Это определение позволяет установить связь (зависимость) между склонением Солнца, его высотой над горизонтом и долготой дня. Соединение этих дополнений с глобусом образует прибор, который может быть назван деномером, от сочетания частей слов: день, ночь и мера. Эти слова отражают основное назначение прибора — измерение продолжительности дня и ночи. [1, 5]

Прибор позволяет делать измерения и вычисления с достаточной для учебных целей точностью. Он поможет учителю усовершенствовать и упростить методику преподавания некоторых тем географии и астрономии.

Легче всего укрепить на подставке глобуса годовое календарное кольцо. Светораздельное кольцо прикрепляется к трубки д (рис. 6), которую надо приготовить из прочного материала. Эта трубка охватывает стержень е подставки глобуса и вращается около него. К нижней части трубки нужно прикрепить стрелку ж, которая, вращаясь вместе с трубкой, может быть поставлена против любого дня года на годовом календарном кольце. Стрелку прикрепляют к трубке так, чтобы положение глобуса соответствовало действительному положению Земли по отношению к лучам Солнца в этот день. Так, в положении глобуса, соответствующем зимнему солнцестоянию, стрелка должна находиться против 22 декабря. Светораздельное кольцо нужно прикрепить к верхнему концу трубки, расположив его перпендикулярно стрелке.

Рис. 6. Деномер

 

Кольцо будет вращаться вместе с трубкой. К верхнему же концу трубки прикрепить рамку и, которая поддерживает серповидную пластинку способом, указанным на чертеже. Она может вращаться вокруг своей оси. Тем самым вогнутая часть рамки вращается около освещенной части глобуса. Поворачивая трубку д и скрепленные с ней стрелку, светораздельное кольцо и серповидную пластинку, можно привести глобус в положение, соответствующее положению Земли по отношению к солнечным лучам в любой день года. [1, 6]

Если почему-либо не удастся соединить все три дополнения с глобусом, то, укрепив годовое календарное кольцо на подставке, двумя другими дополнениями можно пользоваться вручную.

Прибор дает возможность видеть общую картину положения Земли по отношению к солнечным лучам, проследить изменения этого положения в течение года. Он позволяет наблюдать действие основных условий освещения Земли, кроме рефракции и рассеяния света атмосферой и облаками. Он наглядно показывает, что на экваторе день всегда равен ночи, что в дни равноденствий все параллели делятся пополам, т.е. день равен ночи на всем земном шаре, а склонение¹ Солнца равно нулю.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 3. ЧЕТЫРЕ ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЯ В РАБОТЕ С ГЛОБУСОМ.

3.1. Общее знакомство  с земным шаром.

Глядя на глобус, учащиеся хорошо представляют форму Земли. Шарообразность ее не вызывает у них сомнения. Учитель, конечно, объясняет, что форма Земли не совсем шар, Земля сплюснута у полюсов (полярный радиус меньше экваториального на 21 км). При масштабе 1: 50 000 000 (в 1 см – 500км) длина экватора составляет 80 см. Умножив 500 км на 80 см, получим 40 000 км. Эта цифра к действительной длине земного экватора. Длина радиуса земли - 6,37 тыс. км, диаметр – 12,7 тыс.км и поверхность – 510 млн. кв. км. 

Шарообразная форма Земли играет большую роль в распределении света и тепла на ее поверхности. Учитель может кратко, в доступной форме сказать об этом, начав с вопроса: когда бывает теплее, при низком положении Солнца над горизонтом или при высоком? Ученики знают  это из повседневных наблюдений. Поставив глобус под солнечные лучи прожектора, учитель предлагает  ответить на вопрос: над какой точкой глобуса Солнце стоит высоко, например, в зените, а над какой низко – над горизонтом. Кружок глобусного горизонта с вертикальным стержнем в центре поможет решить задачу в зависимости от размера тени от стерженька.

Приставляя такие кружки горизонта в местах наивысшего, среднего и небольшого поднятия Солнца, легко  показать, что вследствие шаровой  формы Земли  Солнце по-разному освещает и обогревает ее. Не следует только забывать о роли атмосферы в этом явлении. [1]

Одним из важных доказательств  шарообразности Земли является правильный круг горизонта в любом открытом  месте на поверхности Земли. При  этом дальность горизонта на одной и той же высоте над уровнем моря везде одинакова. С поднятием горизонт расширяется, но сохраняет свои свойства.

Расширение горизонта с поднятием наблюдателя приобретает большой практический интерес с развитием  воздухоплавания и космонавтики. Так, например, если  самолет окажется на высоте 10 км над ст. Бологое (станция по Октябрьской ж. д. на половине пути между Санкт-Петербургом и Москвой), то при ясной погоде будут одновременно видны и Санкт-Петербург  и Москва. Дальность горизонта АВ (рис. 7) при высоте h наблюдателя определяется из прямоугольного треугольника АОВ: АВ= . Заменим отрезок АО равной ему суммой отрезков ОС+СА. ОС — радиус R  круга и шара в км, а СА — высота поднятия h км. ОВ тоже равно R. Значит, ОС+СА =R + h.

 Формула примет вид:

АВ=

 

    Рис. 7. Расширение горизонта с поднятием наблюдателя

 

При небольших поднятиях величина h² очень мала по сравнению с радиусом Земли, ее можно не принимать во внимание. В этом случае дальность горизонта определяется формулой АВ=

Пользуясь приспособлением к глобусу для определения дальности горизонта с поднятием, можно определить на глобусе размеры и радиус горизонта при подъемах на различные высоты. Однако размеры глобусов позволяют показывать и определять дальность горизонта только для больших высот, которых достигают искусственные спутники и космические корабли. О размерах дальности горизонта при небольших поднятиях дает представление следующая таблица, которую могут составить сами учащиеся указанным выше способом. [1, 2]

Таблица 2.

Высота в м	Радиус горизонта в  км	Высота в м	Радиус горизонта в км
1	3,6	100	35,7
2	5	200	50,5
3	7	1000	112,9
6	8,7	3 000	195,5
10	11,36	5 000	252,4
20	16	10 000	357,1
30	19,5	20 000	500
40	22,6
50	25,2

 

Шарообразная форма Земли оказывает следующее влияние на нагревание ее поверхности: когда Солнце в зените, т. е. угол падения его лучей равен 900, например, в полдень на экваторе в дни равноденствий, поверхность Земли получает максимум солнечной энергии — 1,94 кал. на 1 кв. см, если предположить, что нет атмосферы. На других широтах количество энергии будет меньше: оно будет пропорционально синусу угла падения лучей. Так, при угле падения в 300 поверхность получит половину солнечной энергии, так как sin 30⁰ = . При угле, равном О⁰ (Солнце на горизонте), поверхность не получит тепла: sin 0⁰=0.

На глобусе можно производить множество измерений, дающих представления о соотношении расстояний. Например, можно измерить ширину Тихого океана в разных местах, самое узкое место в Атлантическом океане, расстояние от Кушки до Берингова пролива и т. п. Можно определить, по какому меридиану расстояние между границами России наибольшее и на каком — наименьшее.

Пользуясь приспособлением к глобусу — атмосферным кольцом, учитель может рассказать о воздушной оболочке Земли, ее свойствах, размерах и о различном состоянии на разных широтах, а также о роли, которую она играет в жизни планеты. В атмосфере происходят все метеорологические явления и процессы, определяющие погоду, климат, а от них зависят биологические и геологические процессы на Земле, условия для сельскохозяйственного производства, его содержание и в значительной степени результаты. Все возрастающую роль играет атмосфера в развитии авиации.

 

 

3.2. Изучение  поверхности Земли.

Суша, водная и ледяная поверхность Земли, атмосфера являются предметом изучения географии.

Поверхность Земли представляется учащимся в двух видах: близкая поверхность, которая находится в окружении школы в радиусе, доступном для учебных экскурсий, ближних и дальних, и в виде изображения далеких стран и континентов, которые они видят на картинах и фотографиях. Цветная фотография — очень ценное наглядное пособие при обучении географии. По цветным фотографиям можно познакомиться со всеми видами поверхности: равнинами, оврагами, возвышенностями, горами, морями, лесами, степями и т. д. Когда учитель при работе с глобусом рассказывает ученикам о той или иной части света или о каком-нибудь отдельном участке земной поверхности, он может иллюстрировать свой рассказ цветными фотографиями. Это возбуждает интерес к изучению географии и хорошо запоминается.

При изучении общего характера поверхности Земли по глобусу учащимся могут быть поставлены такие вопросы:

1) Что представляет собой поверхность земного шара? Из каких частей она состоит?

Обычно ученики отвечают, что поверхность состоит из суши и воды. Это не совсем так. Существует еще ледяная поверхность, занимающая большие пространства. На глобусе нужно показать их и объяснить, почему они образуются.

2) Что больше, площадь водной поверхности или площадь суши?

3) В каком полушарии больше суши? В северном или южном?

4) Что преобладает в каждом из этик полушарий, водная поверхность или суша? [1, 5]

В связи с последним вопросом можно отметить, что преобладание суши в северном полушарии имеет следствием  большее нагревание северного полушария: средняя годовая температура воздуха всего северном полушария составляет 15,2⁰, а южного 13,3⁰. Большая разница существует и в годовой амплитуде колебаний температур: в северном полушарии 14,3⁰, в южном 7,3⁰.

5) Сколько океанов на Земле и как они называются?

6) Где проходят границы между океанами?

7) Где самое глубокое место на Земле?

8) Найдите самые крупные моря и заливы.

9) Как называются самые крупные части суши? Здесь следует разъяснить учащимся, что такое материк и часть света, различие между ними.

10) Сколько материков на Земле и как они называются?

11) Сколько частей света и как они называются?

12) Назовите самый большой и самый маленький материк.

13) Что можно сказать о географическом положении Антарктиды?

14) Сколько частей света и как они называются?

15) Что разделяет и что соединяет части света?

16) Чем, кроме материков, представлена суша на поверхности Земли?

Разобрав расположение океанов: и материков, полезно ознакомиться с соотношением различных расстояний. Например, наибольшая длина Азии — между Беринговым и Баб-эль-Мандебским проливами; наибольшее расстояние с севера на юг и с запада на восток в Тихом океане — от Берингова пролива до Антарктиды и по экватору — от Сингапура до западного побережья Южной Америки (недалеко от столицы Эквадора — Кило). Прикладывая масштабное полукольцо между заданными точками в плоскости большого круга глобуса так, чтобы 0 совпал с одной из точек, быстро можно определить расстояние в масштабе. Затем можно определить и действительное расстояние на Земле. Площади можно измерять при помощи разграфленной палатки, как было описано выше. Наложив палатку на измеряемую площадь, подсчитывают количество больших и малых квадратов, складывают их и в соответствии с масштабом определяют площади в натуре. Можно сделать и проще: наложить прозрачную бумагу на измеряемую часть поверхности на глобусе, вычертить контур этой части и палеткой определить его площадь.

Чтобы высчитать, чему равна вся поверхность Земли, нет необходимости измерять всю поверхность глобуса. Достаточно определить площадь какой-нибудь дробной его части, например площадь сферического двуугольника между начальным меридианом и меридианом 90⁰ в. Д., проходящим западнее Красноярска. Площадь такого двуугольника равна 2R² = R², т. Е. равна площади большого круга. Умножив полученную цифру на 4, получим поверхность глобуса. Это измерение не будет вполне точным, но она полезно с методической точки зрения, так как содержит элементы самостоятельной, активной работы учеников. Таким способом можно вычислить самые разнообразные площади, например площади тепловых поясов. Вычисление площадей по картам приводит к более грубым ошибкам. [1]

3.3. Изучение  движений Земли.

 Наиболее важными для школьной географии являются два вида движения Земли: суточное вращение вокруг оси и годовое обращение вокруг Солнца. Земля получает в одном и том же месте в разное время различное количество солнечной энергии. Она зависит от продолжительности освещения и величины угла падения лучей, которая, в свою очередь, связана с широтой места и временем года.