вирішування географічних задач

Форма і розміри Землі Земля має кулясту форму. Та у 1873 р. німецький вчений І. Лістінг запропонував називати Землю геоїдом, розуміючи під цим неправильне тіло, обмежене рівною поверхнею, яка у відкритому океані збігається із поверхнею води. Геоїд, за своєю формою, близький до поверхні еліпсоїда. Розміри його визначені міжнародним астрономічним союзом в 1976 р.: полярний радіус – 6359,9 км; екваторіальний радіус – 6378,1 км; середній радіус - 6371,7 км. Площа земної кулі – 510,1 млн. км2. Довжина великого кола (екватора) і кожного з меридіанів на земній кулі становить понад 40000 тис. км. Звідси 10 по меридіану і по екватору становить 111,3 км (40000: 3600), довжина 1/ дуги кола – 1,85 км ( 1 миля) . Величина в кілометрах 10 на різних паралелях неоднакова: чим дальше від екватора, тим вона буде меншою (додаток 1). Задача 1. Визначте відстань від м. Києва до екватора, північного і південного полюсів, північного тропіка по меридіанну. Розв’язання. м. Київ 500 30/ пн. ш.; екватор – 00. Отже, відстань між об’єктами становить 500 30/. 500 30/ Х 111,1= 5620 км відстань до екватора. Північний полюс – 900 пн. ш.. Відстань між об’єктами – 390 30/. 390 30/ Х 111,1= 4396 км відстань до північного полюса. Південний полюс – 900 пд. ш.. Відстань між об’єктами – 1290 30/. 1400 30/ Х 111,1=15609 км відстань до південного полюса. Північний тропік - 230 30/ пн. ш.. Відстань між об’єктами - 270 30/ 270 30/ Х 111,1=3 055 км відстань до північного тропіка. Задача 2. Яка буде довжина екватора (в см) на глобусі масштабу 1:30000000. Розв’язання. Переводимо числовий масштаб в іменований і маємо результат: в 1см – 300 км. 40000: 300=133 см, або 1м 33см. Задача 3. Київ і Санкт-Петербург розташовані майже на одному меридіані. 21 березня опівдні сонячне проміння у Санкт-Петербурзі падає під кутом 300, а у Києві в цей момент висота Сонця над горизонтом становить 390 30/ пн. ш. . Яка відстань у градусах і кілометрах між Києвом та Санкт-Петербургом? Розв’язання. 390 30/ пн. ш. - 300 = 90 30/ відстань між містами. 90 30/ × 111,1 = 1055 км відстань між містами. Задача 4. Яка довжина у кілометрах земного екватора; 30; 80; 89 паралелей? Розв’язання. Довжина екватора становить 40076 км. Довжина паралелей встановлюється шляхом множення довжини екватора на косинус паралелей (косинус широти). 40076× cos 300 = 40076× 0,8660 = 34702 км довжина 30 паралелі; 40076× cos 800 = 40076× 0,1736 = 6957 км довжина 80 паралелі; 40076 × cos 890 = 40076× 0,0175 = 701 км довжина 89 паралелі. Задача 5. Чи можна здійснити кругосвітню подорож подолавши лише 20088,36 км., 10104,72 км., 3504, 6 км. Розв’язання. 20088,36 км : 3600 = 55,801 км. – довжина дуги 10 60 –ї паралелі; 10104,72 км : 3600 = 28,068 км. – довжина дуги 10 75 –ї паралелі; 3504, 6 км : 3600 = 9,735 км. – довжина дуги 10 85 –ї паралелі; Горизонт Про кулястість Землі свідчить також і те, що із підняттям вгору розширюється видимий горизонт (додаток 2). Дальність видимого горизонту визначається за формулою:L=3,83√h, де L – дальність видимого горизонту в км., h – висота спостерігача. Або за формулою, що складається на основі теореми Піфагора. АС = √2Rh, деR – середній радіус Землі, R- 6371,7 км. Зверніть увагу на те,що висоту ока спостерігача треба подавати у кілометрах. Задача 1. На пошуки геологічної партії піднявся гелікоптер. Як далеко бачить пілот, якщо висота польоту гвинтової машини становить 500м? Розв’язання. АС = √2Rh АС =√2×6371,7км×0.5 км = 79,84 км, відстань, на яку бачить пілот. Задача 2. Орел кружляє над степом на висоті 75 м. Визначити, як далеко він бачить навколо себе. Розв’язання. L=3,83√75=33,16 км відстань, яку бачить орел навколо себе. Задача 3. Ви знаходитесь на найвищій вершині Кримських гір. Як далеко ви бачите навколо себе? Розв’язання. Найвища вершина Кримських гір – г. Роман-Кош (1545 м) L=3,83√1545=3 83×39,3 = 150,5 км дальність видимого горизонту з г. Роман-Кош. Земля у Всесвіті. Рухи Землі. Лічба часу. Земля здійснює рух навколо своєї осі (добовий) і навколо Сонця (річний). Добовий рух відбувається за 24 години, від чого змінюється час на земній кулі. Внаслідок обертання Землі навколо осі пункти на ній займають неоднакове положення відносно Сонця, ось чому в різних частинах Землі існує різний час доби. Місцевий час - це час на даному меридіані. Оскільки Земля обертається на 3600 за 24 години, то на 10 вона обертається за 4 хвилини, а за кожну годину на 150. За різницею часу можна знаходити географічну довготу пункту, наприклад, відомо, що у пункті А час відстає від м. Києва (300 30/) на 5 годин. Це означає, що пункт знаходиться західніше від Києва на 750 (1 година - 150, 5 годин – х). Тобто, його довгота становитиме 440 300 зх. д. У випадку, якщо час у певному пункті випереджає час Києва, то цей пункт знаходиться східніше і його довгота становить 1050 30/ сх. д. Поясний час – це час годинного поясу, Вся земна куля поділена на 24 годинних пояси (3600 : 24 год. = 150). Їх нумерація проведена із заходу на схід. Нульовий меридіан є серединою 0-го (24-го) поясу, меридіан 150 сх. д. – серединою 1-го поясу, 300 сх. д. - 2-го поясу і т. д. Отже, числа, які кратні до 15 – це серединні меридіани поясів, а частка від ділення – номер поясу. Варто знати межі 24 (0) і 12 поясів і уявляти їх на глобусі чи карті. Це допоможе розв’язувати різні задачі, зокрема знаходити різницю поясного часу в різних пунктах земної поверхні. Наприклад, необхідно визначити, на скільки відрізняється поясний час у Києві (300 30/ сх. д.) від поясного часу в Нью-Йорку (750 зх. д.). Для Цього визначимо номери годинних поясів: Київ (30:15=2), Нью-Йорк (75: 15=5; 24 – 5 = 19 пояс). Знаючи те, що номер поясу вказує на різницю часу між даним поясом і нульовим, встановимо цю різницю для 19 і 2 годинних поясів (24-19=5, 2-0 = 2; 2+5 =7 (год.) ( при цьому для західної півкулі нульовий пояс вважається 24-им поясом). Крім поясного часу, на території України влітку діє літній час ( стрілки годинника переводяться на 1 годину вперед). Внаслідок зміни часу на земній кулі встановлено лінію зміни дат (180-й меридіан). При перетині її зі сходу на захід необхідно додавати 1 день, а із заходу на схід лічать один і той самий день двічі. Залежно від географічної широти пункту φ° змінюється висота Сонця в полудень, Для днів рівнодення і сонцестояння вона обчислюється за формулами: 22 червня: h=900- φ°+ 23,50; 22 грудня: h=900- φ°- 23,50; 21 березня і 23 вересня: h=900- φ°; де h- висота полуденного Сонця. Для інших днів року формула має вигляд: h=900- φ°+δ; δ-схилення Сонця. За висотою полуденного Сонця можна визначати географічну широту пункту, користуючись даними формулами. Задача 1. У якому місті і на скільки раніше зійде Сонце: у Львові чи у Дніпропетровську? Розв’язання. Львів – 240 сх. д. Дніпропетровськ – 350 сх. д. 35-24= 110 110 × 4хв = 44хв. Сонце раніше зійде у Дніпропетровську на 44хв. Тому, що він знаходиться східніше Львова. Задача 2. Визначити координати і назви пункту, коли відомо, що висота Полярної зорі в цьому пункті 54050/. А місцевий час відстає від місцевого часу в м. Києві на 26 хвилин. Розв’язання. Під час розв’язання задачі користуємося даними про кутову швидкість обертання Землі навколо осі: за 1 годину – 150 за 4 хвилини – 10 за 1 хвилину – 15/ за 40 секунд – 10/ за 20 секунд – 5/ за 4 секунди – 1/ за 1секунду – 15// Відомо, що кут спостерігання Полярної зорі дорівнює географічній широті. Звідси географічна широта пункту дорівнює 540 50/ пн. ш. Знаючи довготу м. Києва (300 30/), віднімаємо 60 30/. За нашою таблицею 26 хв. – це 60 30/. Відповідь. Координати точки 540 50/ пн. ш.; 240 сх. д. має м. Каунас (Литва). Задача 3. Визначити координати і назву пункту, коли відомо, що пункт розташований у північній півкулі. Коли Сонце стоїть у зеніті на 130 пн. ш., в цьому пункті висота Сонця над горизонтом 580 20/. Місцевий час відстає від м. Москви на 16 хв 20 сек. Розв’язання. Визначаємо географічну широту за формулою: φ°=90°- β 90°-58°20/ пн. ш. = 310 40/ 310 40/+ 130 пн. ш.=440 40/ пн. ш. Тепер визначаємо довготу пункту. Відомо, що довгота Москви становить 370 30/ сх. д. Якщо місцевий час пункту відстає від місцевого часу Москви, то він знаходиться на заході. Знаючи. Що 4хв дорівнює 10, то 16хв – 40, 20 сек – 5/ віднімаємо від довготи Москви 40 5/ і одержуємо довготу даного пункту. Координати 440 40/ пн. ш. і 330 25/ сх. д. має м. Севастополь. Задача 4. У Києві за місцевим часом 12год 10 хв. Котра година в даний момент за місцевим часом у Харкові? Розв’язання. Київ 300 30/ сх. д.; Харків 36 0 сх. д. 36 0 сх. д. - 300 30/ сх. д.=50 30/ 50 30/ × 4хв = 22 хв. 12.10 + 22хв. = 12.32 години за місцевим часом у Харкові. Задача 5. О котрій годині ви прибудете до Києва, якщо вилетіли із Оттави о 10.00, а політ тривав 8 год.? Розв’язання. Оттава – 19 час. пояс, Київ – 2 час. пояс, різниця у поясному часі – 7 год. 10.00 + 7 год. + 8 год. польоту = 1.00. До Києва пасажири прибудуть о 1.00 годині ночі наступного дня. Точки – антиподи Задача 1. Які координати буде мати точка А Землі, що є антиподом міста Львова? Розв’язання. Координати Львова: широта – 490 50/ пн. ш.; довгота – 240 сх. д. А – матиме таку ж широту, тільки в південній півкулі - 490 50/ пд. ш.; Довгота буде на тій же відстані від нульового меридіана на захід, що і Львів на схід від нульового меридіана: 240 сх. д. – 1800 = 1560 зх. д. А - 490 50/ пд. ш., 1560 зх. д. Задача 2. Якщо глобус проткнути спицею наскрізь від Києва через центр Землі, у якій точці вона вийде? Розв’язання. Визначимо координати Києва – 500 30/ пн. ш., 300 30/ сх. д. Широта точки х - 500 30/ пд. ш.; довгота: 300 30/ сх. д. - 1800 = 149030/ зх. д. Тривалість дня. Визначення часу сходу і заходу Сонця Для визначення тривалості дня, часу сходу і заходу Сонця, потрібно знати величину горизонтального кута (азимут) між напрямом на північ і на ту точку, де зійшло або зайшло Сонце, Визначають горизонтальний кут за допомогою компаса. Задача 1. У які дні горизонтальний кут між двома точками сходу і заходу дорівнює 1800. Розв’язання. 900 – схід, 2700 – захід. 2700 – 900 = 1800 (у дні весняного і осіннього рівнодення). Задача 2. Визначити тривалість дня, якщо відомо, що горизонтальний кут між точками сходу і заходу дорівнює 2490. Розв’язання. 150 – 1година 2490:150 = 16год 36хв Задача 3. Горизонтальний кут під час сходу Сонця був 1050. Визначити час сходу, заходу Сонця і тривалість дня. Розв’язання. Сонце зайде в точці 2550 (3600-1050), а кут між точками сходу і заходу Сонця дорівнюватиме 2550 – 1050 = 1500. Час сходу 1050:150 = 7 год Час заходу 2550:150 = 17 год Тривалість дня 1500:150 =10 год Задача 4. Визначте час сходу і заходу Сонця та тривалість дня, якщо горизонтальний кут, який був виміряний під час сходу Сонця, становив 800. Розв’язання. 900 – схід, 2700 – захід, меридіан пункту, що з’єднує точки півночі та півдня, ділить кут між точками сходу і заходу на дві рівні частини. Даний кут сходу - 800 відрізняється від дійсної точки сходу на 100 (900-800), тобто Сонце зійде на 100 північніше від точки сходу. Відповідно на 10 збільшиться і кут заходу Сонця і буде становити 2800 (2700+100). 80 × 4хв = 320хв = 5год 20хв, час сходу; 280 × 4хв = 1120 = 18год 40хв, час заходу; 18год 40хв - 5год 20хв = 13год 20хв тривалість дня. Задача 5. Визначити дату, якщо відомо, що це Північна півкуля, друга половина року, а азимут виміряний під час заходу Сонця, становить 270. Розв’язання . Таке явище може спостерігатися у дні рівнодення, тобто 21 березня або 23 вересня Відповідь. Дата – 23 вересня Визначення сторін горизонту за Сонцем і годинником Прослідкувавши за рухом Сонця по небосхилу в північній півкулі протягом дня, можна зробити висновок, що приблизно о 6 годині ранку Сонце знаходиться на сході і азимут на орієнтири або предмети, які розташовані під Сонцем, буде становити 900, о 12 годині воно на півдні, азимут дорівнює 1800, о 18 годині – на заході, азимут – 2700. Але влітку, коли стрілки годинника переводять на годину вперед, Сонце знаходиться на сході о 7 годині, на півдні – о 13 годині, на заході – о 19 годині. Знаючи це, ми можемо визначити сторони горизонту й азимути на орієнтири, що знаходяться під Сонцем у будь-який час, але при цьому слід враховувати, що Сонце переміщується за 1 годину на 150, а на 10 за 4 хвилини. Тому, щоб визначити азимут на Сонце в момент спостереження, потрібно знати, на скільки градусів Соне змінило положення від напрямку на схід або на південь. Задача 1. Визначити напрямки (азимут) на орієнтири, що знаходяться під Сонцем 10 год. 20 хв. (за літнім часом) Розв’язання. Нам відомо,що Сонце на сході знаходиться о 7 год., тому: 10 год. 20 хв. – 7 год. = 3 год. 20 хв. час, протягом якого Сонце рухалося по небосхилу. 3год × 150/год. = 450 , 20 хв : 4 хв. = 50 450+ 50= 500, перемістилося Сонце за 3год 20хв. (інший спосіб: переводимо час, протягом якого рухалося Сонце по небосхилу 3год. 20 хв., у хвилини, це буде 200 хвилин і ділимо на 4 хв.) 200 хв : 4 хв. = 500 Визначаємо напрямок на Сонце о 10 год 20 хв. 900 + 500= 1400, напрямок на орієнтири, що знаходяться під Сонцем о 10 год 20 хв. Задача 2. Визначити напрямок (азимут) на предмети, що розташовані під Сонцем о 17 год. 40 хв. (за літнім часом) Розв’язання. Визначити час, протягом якого Сонце рухалося по небосхилу від напрямку на південь. Напрямок на південь о 13 год. дорівнює 1800 17 год 40 хв – 13 год = 4 год 40 хв Визначити, на скільки градусів перемістилося Сонце від південного напрямку за 4 год 40 хв 4год 40 хв = 280 хв 280 хв : 4 хв = 700 Визначити напрямок на Сонце о 17 год. 40 хв. 1800 +70 0 = 2500, азимути на предмети, що розташовані у напрямку на Сонце о 17 год 40 хв. Безхмарного дня за Сонцем і годинником можна визначити напрямок на південь, для цього треба взяти годинник повернути його так, щоб годинна стрілка вказувала на Сонце. За допомогою лінійки поділити приблизно навпіл кут на циферблаті між годинною стрілкою та лінією 6 – 12, ця лінія вкаже на південь. План і карта. Топографічна карта. Масштаб Карта – це зменшене узагальнене зображення земної поверхні на площині в певному масштабі за допомогою умовних знаків. План – це зменшене зображення невеликої ділянки земної поверхні за допомогою умовних знаків. Масштаб – це ступінь зменшення об’єктів при зображенні їх на площині. Числовий масштаб – відношення, яке показує, у скільки разів зменшено розміри об’єкта при зображенні його на площині. Іменований масштаб показує скільком метрам чи кілометрам відповідає на місцевості 1 см на карті. Азимут – це кут між напрямом на північ і заданий об’єкт (вимірюється за годинниковою стрілкою). Азимут може бути прямий і обернений. Для визначення оберненого азимуту слід побудувати кут між напрямом на північ і заданий предмет у протилежній точці (кінець напряму), або до величини прямого азимута додати 1800. Наприклад, турист йшов за азимутом 300, то повертатись він буде за азимутом 2100 (300+1800 = 2100). Якщо обернений азимут буде більший за 3600, то від нього треба відняти величину кола (3600). Задача 1. Визначити площу земельної ділянки, що підлягає приватизації, якщо на плані масштабу 1 : 5 000 вона має форму квадрата, діагональ якого становить 12 см. Розв’язання. Площа квадрата дорівнює a^2. Сума квадратів катетів дорівнює квадрату гіпотенузи. Визначаємо, чому дорівнює довжина діагоналі на місцевості. Переводимо чисельний масштаб в іменований. 1 : 5000 тобто в 1 см – 50 м; ×50 м × 12 = 600 м. 360 000 м^2= a^2 +a^2=2a^2. S_квадрат= a^2=180 000〖 м〗^2=18 га. Відповідь: площа земельної ділянки 18 га. Задача 2. Визначити площу луків, якщо на карті масштабу 1 : 50 000 вони мають форму трикутника з основою 22,7 мм і висотою 15,4 мм. Розв’язання. Переводимо чисельний масштаб в іменований. 1 : 50000 означає, що 1 см – 50 м. Визначаємо, чому дорівнюють на місцевості основа і висота трикутника. 22,7 мм × 50 м = 1135 м; 15,4 мм × 50 м = 770 м. За формулою площі трикутника визначаємо площу луків: 1135 м × 770 м : 2 = 436 975 м^2 = 43,6975 га. Відповідь: площа луків дорівнює 43,6975 га. Задача 3. Визначити масштаби двох планів, якщо ліс площею 20 га на першому з них займає 20 〖см〗^2, а на другому – 80 〖см〗^2. Розв’язання. 20 га - 20 〖см〗^2 1 га - 1 〖см〗^2 1 га - 10 000 м^2 1 см - 100 м 1 : 10 000 20 га - 80 〖см〗^2 1 га - 4 〖см〗^2 2 см - 100 м 1 см - 50 м 1 : 5000 Відповідь: 1 : 10 000 1 : 5000 Задача 4. Визначити чисельні масштаби карт, коли відомо, що 1 см на карті відповідає на місцевості 1 га, 100 га, 10 000 м^2, 1 〖км〗^2. Розв’язання. 1 〖см〗^(2 )- 1 га 1 см - 100 м 1 га - 10 000 м^2 1 : 10 000 1 〖см〗^(2 )- 1 〖км〗^2 1 〖см〗^(2 )- 1 000 000 м^2 1 : 100 000 1 〖см〗^(2 )- 10 000 〖км〗^2 1 см - 100 000 м 1 〖см〗^2 - 10 000 000 000 м^2 1 : 10 000 000 Відповідь: чисельний масштаб карти, на якій 1 см відповідає на місцевості 1 га, дорівнює 1 : 10: 1 000, 100 га - 1 : 100 000, 10 000 〖км〗^2 - 1 : 100 000, 1 〖км〗^(2 ) - 10 000 000. Задача 5. Визначте масштаб глобуса, якщо на ньому Україна займає площу 6,7см2. Розв’язання. Визначимо, скільки км на місцевості відповідає 1 см на глобусі. Для цього необхідно площу України (603700 км2) поділити на площу, яку вона займає на глобусі (6,72). 603700 : 6,7 = 90104,5 Визначаємо іменований масштаб глобуса. Якщо в 1 см2 – 90000 км, то в 1 см – 300 км. Переводимо іменований масштаб у числовий 1 : 30 000000 – масштаб глобуса. Задача 6.Визначте, скільки часу знадобиться для переходу з одного села в інше, якщо відстань між цими селами на топографічній карті з масштабом 1: 50 000 дорівнює 20 см, а швидкість ходьби – 5 км/год. Розв’язання. Переводимо числовий масштаб в іменований: 1: 50 000 в 1 см 500 м або в 1 см 0,5 км Знаходимо відстань між цими селами на місцевості: 20 см × 0,5 км = 10 км 3) Знаходимо час шляху: 10 км : 5 км/год. = 2 год., знадобиться для переходу з одного села в інше. Літосфера Літосфера – це верхній шар земної поверхні, який охоплює земну кору і верхню частину мантії. В межах літосфери відбувається підвищення температури залежно від глибини. На глибині до 30 метрів температура гірських порід змінюється відповідно до зміни температури повітря. А нижче – температура постійно підвищується на кожні 100 м – 30С – геотермічний градієнт. Ізотермічний горизонт – це шар земної кори з постійною температурою. Яка не залежить від пори року і часу доби, Температура ізотермічного горизонту в середньому дорівнює середньорічній температурі даної місцевості. Нижче ізотермічного горизонту температура постійно підвищується. Кількість метрів, на яку треба опуститись, щоб температура підвищилась на 1 0С, називається геотермічним ступенем. Суша займає 149 млн.км2 (29% території), океан – 361 млн.км2 (71%). Поверхня Землі нерівна, вона характеризується значними змінами абсолютних висот. Абсолютна висота – це висота місцевості над рівнем моря ( в Україні відлік ведеться від рівня (0м) Балтійського моря). Різниця між абсолютними висотами пункту становить їх відносну висоту: h= h1-h2, де h – відносна висота, h1.h2 – абсолютна висота пункту 1,2. Задача 1. Один з найбільших геотермічних ступенів виявлено в районі штату Алабама (США). Визначити його величину, якщо відомо, що вода тут закипіти на глибині 11584,2 м, ізотермічний горизонт міститься на глибині приблизно 9 м, а середньорічна температура 16 °С. Розв’язання. Температура 100 °С — 11584,2 м; ізотермічний горизонт — 9 м; середньорічна температура — 16 °С; геотермічний ступінь (м/ °С) — ? 1)11584,2 м —- 9 м = 11575,2м; 2) 1000С- 16 0С = 84 0С; 3) 11575,2м: 84 0С= 137,8 м/0С – геотермічний ступінь. Задача 2. Якою буде температура на дні шахти глибиною 845 м. якщо середньорічна температура в цій місцевості – 8,40С, геотермічний градієнт – 300С на кожен км, а ізотермічний горизонт міститься на глибині 20 м? Розв’язання. 845м – 20м = 825м, відбуватиметься підвищення температури. 825м : 1000 × 300 С = 24,750С, зміниться температура протягом 825 м. 8,40С + 24,750С = 33,150С, температура на дні шахти глибиною 845м. Задача 3. Обчисліть відносну висоту між найвищою та найнижчою точками земної кулі. Розв’язання. Найвищою точкою земної кулі є гора Джомолунгма, висота якої 8848 м, а найнижчою — Маріанський жолоб — 11022 м. Тому відносна висота становитиме 19870 м: 8848 м - (-11022 м) = 19870 м Задача 4. Найнижча точка Північної Америки пустеля Долина Смерті розташована нижче рівня океану на 85 м, а відносна висота між найнижчою і найвищою точками становить 6279 м. Визначте абсолютну висоту найвищої точки материка та назвіть її. Розв’язання. 6279 = X- (-85) Х= 6279 м + (-85м) = 6279 м - 85 м Х= 6194м, гора Мак-Кінлі. Атмосфера Атмосфера – повітряна оболонка Землі. Склад: азот (78,1%), кисень (21%), інертні гази (0,9%), вуглекислий газ (0,03%). Маса повітряної суміші – 5,15 ×1015т. Розсіяна сонячна радіація – частина сонячної радіації, що проходячи через атмосферу, частково розсіюється. Пряма сонячна радіація – радіація, що доходить до поверхні Землі. Сумарна сонячна радіація – пряма і розсіяна. Її інтенсивність – це кількість теплоти, яка припадає на 1см2 поверхні, перпендикулярної до сонячних променів, за 1хв. На верхній межі атмосфери вона становить 1,98кал/см2 за 1хв (сонячна стала) . Кількість сонячної радіації при довільному куті падіння сонячних променів визначається за формулою: С р = І ср ×sin h, де С р – кількість прямої сонячної радіації за одиницю часу, І ср – інтенсивність прямої сонячної радіації, h – висота Сонця над горизонтом. Потрапляючи на земну поверхню, сонячна радіація частково відбивається нею (відбита радіація), решта вбирається (ввібрана радіація). Відношення відбитої радіації до сумарної – альбедо: А =В_р/С_р , Де А альбедо поверхні, Вр – відбита радіація, Ср – сумарна радіація. Внаслідок того, що повітря нагрівається від земної поверхні, температура його знижується в тропосфері при піднятті вгору на кожні 100м – на 0,5-0,60С. Висота в метрах, на яку треба піднятися, щоб температура знизилась на 10С називається термічним ступенем. Він становить – 200 – 166м. Тиск також знижується з висотою. На рівні моря він в середньому становить 760 мм рт. ст. (1013 ГПа). При піднятті на 100м він опускається на 11мм рт. ст. Висота на яку треба піднятися, щоб тиск впав на 1 ГПа (1,4 мм рт. ст.), називається баричним ступенем. Він становить в тропосфері 14,5м (1мм рт.ст. =133 Па або 1,33 мілібар). В атмосфері завжди є певна кількість вологи. Абсолютна вологість – це кількість водяної пари в 1 м3 повітря (гр./ м3). Відносна вологість – це відношення кількості водяної пари, яка є в повітрі, до тієї кількості. Яка могла б вміститися у ньому при даній температурі (в%). Чим вища температура, тим більше водяної пари може в ньому вміститися (додаток 4). Кількість води, яка може випаровуватися з тієї чи іншої поверхні при певній температурі, називається випаровуваністю. Якщо скласти відношення кількості опадів за певний період до величини випаровуваності, то отримаємо коефіцієнт зволоження: Кз = О/В, де Кз – коефіцієнт зволоження, О – кількість опадів, В – величина випаровуваності. Снігова лінія – це межа, де температура на протязі року не піднімається вище 00С , отже, сніг не тане. Вище від снігової лінії сніг нагромаджується, ущільнюється і перетворюється на лід. Задача 1. Визначте, яким буде тиск на висоті 3000 м, якщо на рівні моря він становить 760 мм рт. ст. Розв’язання. На кожні 100 м тиск зменшується приблизно на 10 мм рт. ст. Отже, на кожен 1 км - на 100 мм рт. ст. Ми маємо 3 км, тому тиск знижується на 300 мм рт. ст. 760 мм рт. ст. - 300 мм рт. ст. = 460 мм рт. ст. Задача 2. У підніжжя гори, на яку сходять дві групи туристів, температура повітря +200С, атмосферний тиск 700 мм рт. ст. У цей час перша група піднялась на висоту, де температура повітря була +110С, а друга – на висоту, де тиск складав 600 мм рт. ст. Розрахуйте, яка група знаходиться вище і на скільки метрів. Розв’язання. Температурний градієнт складає t/h = (6^° C)/(1000м,) баричний градієнт - р/h = (100мм рт.ст.)/(1000м,) Висота h1, на якій знаходилась перша група, визначимо за формулою: h1 = (t1 – t2): t/h , де t1 - t2 – різниця температур на різних висотах. Висоту h2 , на якій знаходиться друга група, визначимо за формулою: h2 = (р1 – р2): - р/h , де р1 – р2 – різниця атмосферного тиску на різних висотах. Підставивши у ці формули дані одержимо: h1 = (20 - 11): 6/1000 = (9×1000)/6 = 1500 м h2 = (700 - 600): - 100/1000 = (100×1000)/100 = 1000 Отже, перша група знаходиться на 500м вище, ніж друга (1500 – 1000). Задача 3. У Карпатах, неподалік Говерли, працює метеорологічна станція «Пожижевська» - найвисокогірніша метеостанція України. Температура повітря тут лише на 3,80С вища, ніж на головній вершині Українських Карпат, Пригадавши висоту Говерли, розрахуйте, на якій абсолютній висоті лежить ця метеостанція. Дану висоту порівняйте з максимальною висотою Кримських гір. Розв’язання. Абсолютну висоту, на якій розташована метеостанція, позначимо h1, висоту Говерли - h2 (2061м). Скористаємося формулою для знаходження абсолютної висоти: h1 = h2 - (t1 – t2): t/h , де t1 - t2 – різниця температур . Підставивши у цю формулу дані, знаходимо: h1 = 2061 -3,8 : 6/1000 = 2061 – (3,8×1000)/6 = 1430 м. Таки чином, найвисокогірніша метеостанція України розташована на абсолютній висоті 1430 м. Це лише на 115 метрів нижче, ніж позначка гори Роман-Кош (1545 м). Задача 4.Визначте альбедо земної поверхні за таких показників сонячної радіації за місяць: пряма-200,розсіяна-100,відбита -150. Розв’язання. Пряму і розсіяну Земля поглинає, тому всього 300. А відбита - 150, тобто половину. Отже, альбедо = 50%. Гідросфера Гідросфера – водна оболонка Землі. До її складу входить Світовий океан (4 океани,моря, затоки, протоки), води суші (річки, озера, болота, льодовики, підземні води). Загальний об’єм гідросфери – 1420 млн. км2. Основна маса води (93,9 %) знаходиться в океанах. Вода постійно перебуває в процесі кругообігу; в ньому бере участь 520 тис. км3 води. Води Світового океану мають різну солоність (вимірюється в проміле: 1 г солі в 1 кг води), температуру та перебуває в постійному русі. Прісні води займають тільки 2% від загального об’єму води в гідросфері. Важливу роль в забезпеченні людей прісною водою відіграють річки. Вони розрізняються за режимом, живленням, мають різну довжину, площу басейну. Основні їх показники – похил, падіння, річний стік, витрати води – залежно від рельєфу і клімату. Падіння річки – це різниця між висотами поверхні води біля витоку і гирла. Похил річки обчислюється за формулою Пр = П/Д , де П – падіння річки, Д – довжина річки. Витрати води в річці – це кількість води, яка протікає через поперечний переріз ріки за 1 секунду: W = S × V , де W – витрати води, S – поперечний переріз, V – швидкість течії. Вимірюється в м3/сек. Поперечний переріз – це частина русла, яку займає вода. Щоб його визначити, треба знати ширину і глибину річки. При простих розрахунках береться її середня глибина, а при точних – глибини треба міряти через кожні 2-3 м і брати середні глибини кожної ділянки. Річний стік – це кількість води, яка проходить через поперечний переріз річки за рік. Якщо нам відомі витрати води за секунду, то, знаючи кількість секунд у році, можемо визначити середню величину річного стоку: R = W× t , де R – річний стік, W – витрати води, t – час (кількість секунд у році). Вимірюється ця величина в м3 або км3. Якщо річний стік за певний період рівномірно розмістити по території басейну, то утвориться шар стоку (в мм): H h = R/S , де R – річний стік, S – площа басейну, h – висота шару стоку. Величина стоку залежить від кількості опадів і випаровування. Відношення величини стоку до кількості опадів, які впали на дану територію за цей час, називають коефіцієнтом стоку (вимірюється в процентах). Якщо, наприклад, річка має коефіцієнт стоку 0,7, то це означає, що 70% води із опадів стікає в море, а 30% випаровується. Задача 1. Визначити коефіцієнт річкового стоку Амазонки (A=546 мм;h=1967 мм). Розв’язання. Коефіцієнт річкового стоку визначається за формулою: α=A⁄h , де α- коефіцієнт річкового стоку , A- висота стоку, h- кількість опадів. A= 546⁄1967=0,28 - коефіцієнт річкового стоку Амазонки. Задача 2. Гірський льодовик рухається вниз по долині з швидкістю 15 см/добу. Швидкість його танення - 10 см/добу. Як зміниться межа льодовика за рік? Розв’язання. За одну добу льодовик просувається на 15 – 5 = 10 см. За рік льодовик просувається на 5 см • 365 = 1825 см. 1825 см = 18 м 25 см. Відповідь: льодовик просунеться за рік на 18 м 25 см. Географічна мозаїка (економічна географія) Задача 1. Скільки кубічних метрів деревини дає 1 га лісу, якщо середня висота дерев дорівнює 15 м, їх середній діаметр на висоті 1,3 м дорівнює 0,25 м, а відстань між деревами 5 м. Розв’язання. Визначаємо, скільки дерев може розміститися на 1 га лісу. 1 га дорівнює 100 м × 100 м. 100 м : 5.25 = 19 дерев. 19 дерев × 19 = 361 дерево. За формулою об’єму циліндра: V = R²× h, обчислюємо: V= 〖1,3〗^2/2 × 15=3,14 × 1,69/4 ×15= -80/4 м^3=20 м^3. Визначаємо, скільки кубічних метрів деревини міститься на 1 га лісу 361 дерево ∙20 м^3=7220 м^3. Відповідь: 1 га лісу дає 7220 м^3 деревини. Задача 2. У той рік, коли чисельність населення Індії досягла 1 млрд. чоловік, показники народжуваності і смертності у цій країні складали відповідно 35 і 17 чоловік на 1000 жителів. Розрахуйте тогорічний природний приріст населення Індії в абсолютних одиницях (у млн.. осіб на рік). Розв’язання. 35 – 17 = 18 чоловік природний приріст, (18×1000000000)/1000=18000000чол/рік абсолютний природний приріст. Задача 3. На 1 січня 2001 року чисельність населення України складала 49,3 млн. чол., а показники, що визначають природний і механічний рухи населення за один рік, були такими: коефіцієнт народжуваності – 9 чол. на 1000 жителів, коефіцієнт смертності – 15чол. на 1000 жителів, коефіцієнт імміграції – 1 чол. на 1000 жителів, коефіцієнт еміграції – 15чол. на 1000 жителів. Розрахуйте, якою буде чисельність населення України на 1 січня 2021 року, якщо ці щорічні показники не зміняться упродовж наступних 20 років. Розв’язання. Спочатку визначимо k – коефіцієнт природного приросту. Для цього треба від суми коефіцієнтів народжуваності та імміграції відняти коефіцієнти смертності та еміграції: k = 9/(1000 )+ 1/1000 - 15/1000-5/1000 = -0,01 Таким чином, у 2001 році цей показник був від’ємним (депопуляція): -0,01, або -10 чол. на 1000 жителів. Для прогнозу чисельності населення використовують формулу складних процентів, яка відома учням з курсу математики: Рn = Р0 (1+ k) n , де n – кількість років, на які складається прогноз; Рn – чисельність населення через n років; Р0 – чисельність населення у поточному році. Коефіцієнт природного приросту може мати знак «+» (якщо чисельність населення збільшується), знак «-» (якщо вона зменшується). Р20 = 49300000 (1- 0,01) 20 = 49300000×0,9920 ≈ 40323000 ≈40,3 млн.осіб. Задача 4. У країні з населенням 10000000 осіб і територією 60 тис. км2 міське населення становить 70%. Визначте густоту сільського населення (осіб/км2) у цій країні. Розв’язання. 100% - 70% = 30% сільського населення. Складаємо пропорцію: 100% - 10 млн. осіб 30% - Х Х = 30х 10/100 = 3 млн. Визначаємо густоту 3000000: 60000= 50 осіб/ км2. Задача 5. Розрахуйте ресурсозабезпеченість країни кам’яним вугіллям за такими даними: загальні запаси кам’яного вугілля – 1,5 млрд. тонн; щорічний видобуток – 50 млн. тонн; чисельність населення країни – 20 млн. осіб Розв’язання. Ресурсозабезпеченість = запаси/щорічний видобуток; Ресурсозабезпеченість = запаси/населення. 1,5 млрд. тонн/ 50млн. тонн = 30 років; 1,5 млрд. тонн/20млн. осіб = 75 т/чол. Задача 6. Обчисліть державні витрати на освіту і охорону здоров’я в США у доларах США на одну особу (ВВП на одну особу – 43017 доларів; державні витрати на освіту – 4,9% від ВВП; на охорону здоров’я – 6,9% від ВВП). Розв’язання. Державні витрати на освіту на одну особу: (43017×4,9): 100 = 2107,8 дол. США. Державні витрати на охорону здоров’я на одну особу: (43017×6,9): 100 = 2968,2 дол. США. Додаток 1. Довжина дуги 10 паралелі на різних широтах Широта, град. Довжина дуги 10, км Широта, град. Довжина дуги 10, км 0 111,321 50 71,697 5 110,901 55 63,995 10 109,641 60 55,801 15 107,552 65 47,176 20 104,649 70 38,187 25 100,952 75 28,902 30 96,488 80 19,394 35 91,290 85 9,735 40 85,395 90 0,000 45 78,848 Додаток 2. Залежність горизонту від висоти місця спостереження Висота, м Дальність лінії горизонту, км 1 3,6 2 5 10 11 20 16 50 25 100 36 200 50 1000 113 5000 252 10000 357 Додаток 3. Густина насиченої водяної пари Температура, 0С Густина, г/м3 Температура, 0С Густина, г/м3 -20 1,1 10 9,4 -15 1,6 15 21,8 -10 2,4 20 17,3 -5 3,4 25 23,1 0 4,9 30 30,0 5 6,8