Географический глобус - универсальное картографическое произведение

Географические полюса 3емли. Полюса - очень важные точки на земной поверхности. Это точки пересечения земной оси с поверхностью Земли. Найти их без специальных приборов нелегко.

Полюса обладают определенными свойствами. Будучи концами неподвижной оси Земли, они не принимают участие во вращательном движении Земли, но вместе с переменой положения оси меняют, хотя и незначительно, свое место на поверхности Земли. Так, с 1916 по 1920 г. Северный полюс вычертил кривую, отклонившуюся от начала координат на 0^’’,30. В полюсах пересекаются все меридианы, они являются местами самых низких положений Солнца над горизонтом в полдень. Наибольшее в течение года поднятие Солнца над горизонтом составляет здесь угол 23,5⁰.

Если продолжить мысленно, земную ось за пределы полюсов, то продолжение оси за Северный полюс Земли пересечет небесную сферу близко от Полярной звезды (Альфа) в созвездии Малой Медведицы. По Полярной звезде в северном полушарии определяют направление на север. Учащиеся должны уметь ее находить, тем более что найти ее нетрудно. В ясную ночь находят сначала созвездие Большой Медведицы. От звезды Бета ( ), расположенной в ковше Большой Медведицы, проводят мысленно линию до звезды Альфа ( ), расположенной также в ее ковше, и продолжают эту линию до звезды Альфа ( ) в созвездии Малой Медведицы. Эта звезда и есть Полярная звезда. Она находится очень близко (в пределах 1⁰) от Северного полюса мира и описывает на небе вокруг него в течение суток очень маленькую окружность. Интересно наблюдать, что вокруг Полярной звезды как центра небесного купола совершают свои круговые пути все звезды. По ней определяются стороны горизонта и широта места. [1]

Учитель предлагает перелететь мысленно в Арктику и посадить самолет в районе Северного полюса. Он берет в руки глобус и задает вопросы:

1) Где найдем мы на небе Полярную звезду?

2) Если двигаться от полюса по прямой линии, в каком направлении будет это движение?

3) Есть ли в действительности какой-нибудь знак, указывающий на полюс?

4) Двигается ли лед в Северном Ледовитом океане на полюсе? Передвигается ли с ним полюс?

5) Если на полюс прилететь 21 марта, будет ли Солнце? Если будет, где мы его увидим?

С помощью глобуса ответить на вопросы нетрудно.

Затем следует отметить, что от полюса к полюсу внутри Земли проходит воображаемая ось, все точки которой, как и полюса, неподвижны. Вокруг оси происходит вращение Земли.

Разбирая вопрос о полюсах, следует вспомнить об открытии американским полярным путешественником Пири в 1909 г. Северного полюса, которого он достиг на собаках; о настойчивом и героическом стремлении Г. Я. Седова добраться до полюса в 1912 г.; о достижениях норвежского полярного исследователя Амундсена (открытие в 1911 г. Южного полюса); Фритьофа Нансена; о работе советских дрейфующих станций.

Полезно сопоставлять полюс на глобусе с действительным полюсом.

Говоря о вращении Земли вокруг оси, следует его проанализировать — указать время, в течение которого совершается полный оборот, который приводит к смене дня и ночи. Нельзя на первых порах затруднять учащихся уточнением времени суток, но учитель должен знать и быть готовым к ответу на вопрос, что такое звездные и солнечные, сутки. Период вращения Земли вокруг  оси почти точно равен звездным суткам — 23 часа 56 минут 4 секунды. В практической жизни применяются средние солнечные сутки — время вращения Земли вокруг Солнца, которое также находится в движении. Это перемещение кажущееся и происходит вследствие движения Земли вокруг Солнца в течение года. [1, 5]

Состав суток — день и ночь — и их смену следует показать на глобусе с помощью светораздельного кольца в разных частях земного шара, в частности на экваторе и на той параллели, где расположена школа.

Меридианы.² Учитель предлагает посмотреть, где начинаются и где заканчиваются меридианы на глобусе. Выясняется, что все они собираются (пересекаются) в точках полюсов, имея направление с севера на юг и обратно. По меридианам и следует находить эти направления.

В плоскости меридиана для любой точки Солнце в 12 часов дня астрономического времени занимает самое высокое место над горизонтом, а тень от гномона наименьшая.

О меридианах следует задать ученикам несколько вопросов:

1) Равны ли меридианы между собой? Будет ли меридианом любое направление от полюса на юг?

2) Является ли меридиан кратчайшим расстоянием между полюсами на поверхности Земли и на глобусе?

Наглядность при решении этих вопросов настолько велика, что ответы не вызывают затруднений у учащихся.

3) Чему равно расстояние между полюсами в градусах и километрах?

Этот вопрос решается измерением при помощи масштабного полукольца или вычислением. Расстояние от одного полоса до другого составляет полуокружность — 180⁰. Средняя длила 1⁰  меридиана равна 111,3 км.

4) Как определить направление меридиана, находясь в какой-нибудь точке поверхности Земли?

Днем это достигается  по положению Солнца над горизонтом, в полдень — по тени от гномона или другого вертикального предмета, а, ночью — по Полярной звезде.

5) Какие направления можно находить по меридиану, и каким образом?

         

Можно, например, дать задание проследить по глобусу, какие

интересные места встречаются при движении по определенному меридиану.

7) Откуда и как производится счет меридианов?

8) Где проходит начальный меридиан? Определяется ли он какими-нибудь природными признаками или принят условно? Можно ли всякий удобный меридиан принять за начальный?

9) Какое практическое значение имеют меридианы?

Следует поупражняться в вычислении долготы по меридианам от начального до 180⁰. Здесь иногда учащиеся сбиваются, не сразу усваивая, что счет идет по параллелям, главным образом по экватору.

Отмечая практическую роль меридианов — указателей направлений на север и юг, полезно показать, что полюса — пределы этих направлений и что, двигаясь, например к Северному полюсу, самолет, перелетев над ним, будет двигаться уже в южном направлении.

При анализе меридианов следует рассмотреть и вопрос о разделении долготы на западную и восточную, о нахождении долготы того или иного места, а также о разнице во времени в разных местах России и в других странах.

От гринвичского (Гринвич — округ Лондона) меридиана как начального (0⁰ долготы) к востоку располагаются на любой параллели места восточной долготы. Цифры ее градусного значения ставятся на экваторе от 0⁰ до 180⁰ з.д. и от 0⁰ до 180⁰ в.д. [1, 5]

Параллели. Изучение параллелей на глобусе тоже лучше вести с помощью вопросов, которые могут возникать и у самих учащихся:

1) Как располагаются параллели по отношению к меридианам, под каким углом?

2) Как они располагаются по отношению друг к другу?

Если о параллельности линий учащиеся еще не знают, им следует эта объяснить и предложить проверить на глобусе раствором циркуля или сантиметровой линейкой, везде ли расстояния между двумя параллелями равны.

3) Равны ли параллели между собой, как меридианы?

4) Есть ли равные параллели? Как они располагаются в отношении экватора?

Пусть учащиеся сами проследят, что равные параллели располагаются попарно по обе стороны от экватора и на равном градусном и километровом расстоянии от него.

5) Какая параллель самая большая? Как она называется?

6) На какие части делит она Землю?

7) Через какие материки, части света и острова (Африка, Южная Америка, Суматра, Калимантан) проходит экватор?

8) В каких направлениях уменьшаются параллели?

9) Можно ли провести параллель, или ее отрезок, через любую точку на поверхности Земли, в частности через то место, где находится школа. 

10) Какие направления указывает параллель на местности и на глобусе?

13) Что можно узнать при помощи параллелей, что они помогают определить?

14) Как определить длину параллели и длину одного ее градуса? [5]

Экватор.³ Земной или географический экватор линия (окружность) большого круга, получаемая при пересечении земного шара плоскостью, проходящей через центр Земли перпендикулярно оси ее вращения. Эта линия располагается на равном расстоянии от Северного и Южного полюсов и делит земной шар пополам, на северное и южное полушария. Длина экватора составляет 40 075 км.

Экватор — начальная параллель. Все точки, составляющие экватор, имеют широту 0⁰. От экватора вычисляется широта других параллелей. Градусное расстояние параллели и любого места на ней, определяемое размером угла падения луча от Полярной звезды, указывает широту. От экватора до полюсов широта измеряется в пределах от 0⁰ до 90⁰. Плоскость экватора перпендикулярно земной оси и оси мира, она расположена под углом 23,5⁰ к плоскости земной орбиты. Солнце в течение всего года восходит на экваторе ежедневно в 6 часов  утра и заходит в 6 часов вечера.

Высота Солнца над горизонтом в полдень меняется на экваторе от 66,5⁰ в дни солнцестояний до 90⁰ в дни равноденствий. Таким высоким положением Солнца и объясняется высокая температура воздуха и обилие тепла в течение года на экваторе и по обе стороны от него в пределах тропиков и даже севернее их.

Можно отметить также, что из всех больших кругов, опоясывающих Землю, только экватор пересекает все меридианы под одним и тем углом, равным 90⁰ .

Для наблюдателя, стоящего лицом к Солнцу, оно по обе стороны от экватора восходит с разных сторон и двигается по небу в разных направлениях: в северном полушарии слева направо, в южном полушарии, наоборот, восходит, справа и двигается справа налево. В северном полушарии в истинный полдень оно находится точно на юге, в южном — точно на севере. Это, часто неожиданное для учащихся явление, следует показать на глобусе. Укрепив в северном полушарии рисунок или фигурку человека лицом к экватору с вытянутыми в стороны руками и вращая глобус с запада на восток, увидим, что Солнце восходит слева. Поставив фигурку в таком же положении, но в южном полушарии, увидим, что Солнце там восходит от нее с правой стороны. [1]

Тропики⁴. Тропики — это параллели, расположенные на расстоянии 23⁰ 27', округленно 23,5⁰ от экватора, на которых один раз в году Солнце в полдень бывает в зените. На Северном тропике 22 июня, а на Южном — 22 декабря. К северу от Северного тропика и к югу от Южного, Солнце в зените не бывает. Таким образом, тропики являются широтными пределами положения Солнца в зените. Это как бы природная параллель, существующая потому, что плоскость орбиты Земли и плоскость экватора пересекаются под углом 23⁰ 27'. Самое низкое положение Солнца над горизонтом в полдень на тропиках тоже сравнительно о большое. Оно равно 43⁰ почти половине прямого угла. На Северном тропике это бывает 22 декабря, а на Южном — 22 июня.

Высокое положение Солнца на всем пространстве между тропиками, составляющем пояс шириной 5217 км, приводит к обилию тепла в этом поясе. Это жаркий пояс на Земле. В полдень тень от вертикальных предметов небольшая или ее совсем нет, когда Солнце в зените. Направление тени связано с положением Солнца в зените. Если на какой-нибудь параллели Солнце в зените, то на всех параллелях, расположенных к северу от нее, тень будет направлена на север, а на параллелях, расположенных к югу, она будет направлена на юг, хотя эти параллели и находятся в северном полушарии.

Кроме ширины пояса, между тропиками, полезно определить и его площадь. Это легко сделать с помощью разграфленной палетки.. Можно и подсчитать площадь. Длина тропика равна 36720 км, площадь между экватором и тропиком близка по форме трапеции, а площадь трапеции равна произведению средней линии трапеции на высоту. Средняя линия трапеции раина полусумме оснований, в нашем случае средняя линия = км

Умножив 38397 на 2608 (высота трапеции, т. е. расстояние от экватора до тропка) и округлив произведение, получим половину площади жаркого пояса между тропиками. Это почти 100 млн. кв. км. Удвоив ее, получим всю площадь. [1]

Полярные круги. Полярные круги — это параллели с широтой примерно 66,5⁰. Северный полярный круг проходит в России у п-вов Кольского, Канина, Ямала. Пересекает реки Енисей около Курейки и Лену близ Жиганска и проходит немного севернее м. Дежнева. Южный полярный круг окружает Антарктиду. Полярные круги характеризуются тем, что один раз в году Солнце на них не заходит и день длится 24 часа. На Северном полярном круге это бывает 22 июня, на Южном - 22 декабря. Один раз в году Солнце не восходит, и ночь длится 24 часа: на Северном полярном круге 22 декабря, на Южном — 22 июня.

Высота Солнца над горизонтом в полдень изменяется от 0⁰ в день зимнего солнцестояния до 47⁰ в день летнего солнцестояния. Полярные круги принято считать границами между умеренными и холодными поясами.

Вопрос о построении параллелей облегчается применением пластинки с изображением лучей, идущих от Полярной звезды. Объяснив, что вследствие дальности расстояния лучи от Полярной звезды, как и от Солнца, идут параллельно друг другу, учитель спрашивает, как на экваторе будет видна Полярная звезда. Выясняется, что на линии горизонта, так как угол падения ее луча на экваторе равен нулю. Затем учащимся предлагается представить себе, что они находятся где-нибудь на экваторе, например в Африке около горы Кения, и ответить на следующий вопрос: если двигаться на север вдоль меридиана, как будет менять свое положение (высоту) над горизонтом Полярная звезда? Полярная звезда по мере движения на север будет подниматься. По глобусу можно при помощи пластинки определить угол поднятия звезды, который и покажет широту места. [1, 5]