Giáo trình Cơ sở địa lý tự nhiên: Phần 1 - ĐH Huế

Chia sẻ: Bin Bin | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:57

Thêm vào BST

Báo xấu

182
lượt xem 42
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phần 1 Giáo trình Cơ sở địa lý tự nhiên gồm 2 chương đầu có nội dung giới thiệu về: khoa học địa lí và trái đất, lớp vỏ địa lý của trái đất. Với những nội dung bài học được trình bày chi tiết, rõ ràng sẽ giúp người học nắm bắt kiến thức một cách cụ thể nhất.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Cơ sở địa lý tự nhiên: Phần 1 - ĐH Huế

§¹i häc huÕ Trung t©m ®µo t¹o tõ xa pgs.ts. NguyÔn Thôc Nhu − pgs.ts. §Æng duy Lîi ts. Lª ThÞ Hîp Gi¸o tr×nh C¬ së ®Þa lÝ tù nhiªn (S¸ch dïng cho hÖ ®µo t¹o tõ xa) HuÕ - 2008
MỤC LỤC MỤC LỤC ......................................................................................................................2 Chương I: KHOA HỌC ĐỊA LÍ VÀ TRÁI ĐẤT .......................................................3 I – KHOA HỌC ĐỊA LÍ ...........................................................................................3 1. Khái niệm về khoa học địa lí............................................................................3 2. Đ ối tượng và nhiệm vụ của khoa học địa lí ...................................................3 3. Các phương pháp nghiên cứu địa lí ................................................................5 II - TRÁI ĐẤT ..........................................................................................................6 1. Trái đất trong vũ trụ ........................................................................................6 2. Hình dạng và kích thước của trái đất ...........................................................10 3. Sự vận động của trái đất ................................................................................13 4. Nguồn gốc và cấu tạo của trái đất .................................................................21 Chương II: LỚP VỎ ĐỊA LÍ CỦA TRÁI ĐẤT........................................................25 I - LỚP VỎ ĐỊA LÍ CỦA TRÁI ĐẤT ...................................................................25 1. Lớp vỏ địa lí.....................................................................................................25 2. Khí quyển.........................................................................................................25 3. Thuỷ quyển......................................................................................................28 4. Thạch quyển ....................................................................................................34 5. Thổ nhưỡng quyển ( quyển đất ) ...................................................................38 6. Sinh quyển .......................................................................................................43 II – CÁC QUY LUẬT ĐỊA LÍ CHUNG CỦA TRÁI ĐẤT .................................46 1. Tính thống nhất và hoàn chỉnh của lớp vỏ địa lí .........................................46 2. Tuần hoàn vật chất và năng lượng trong lớp vỏ địa lí ................................47 3. Nhịp điệu..........................................................................................................47 4. Quy luật địa đới và phi địa đới ......................................................................48 5. Các đới địa lí tự nhiên ( đới cảnh quan ) trên bề mặt Trái Đất .................49 III – MÔI TRƯỜNG ĐỊA LÍ VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN....................51 1. Môi trường địa lí .............................................................................................51 2. Tài nguyên tự nhiên ........................................................................................52 Chương III : ĐỊA LÍ ĐỊA PHƯƠNG ........................................................................58 I - ĐỊA LÍ TỰ NHIÊN VIỆT NAM .......................................................................58 1. Vị trí, giới hạn, phạm vi lãnh thổ ..................................................................58 2. Các đặc điểm chung của tự nhiên Việt Nam ................................................59 3. Tài nguyên thiên nhiên Việt Nam..................................................................63 4. Các vùng địa lí tự nhiên .................................................................................67 II - ĐỊA LÍ ĐỊA PHƯƠNG.....................................................................................69 1. Vị trí, diện tích, giới hạn.................................................................................69 2. Đặc điểm các điều kiện tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên........................70 3. Dân cư ..............................................................................................................70 4. Đặc điểm các điều kiện kinh tế - xã hội ........................................................70 5. Kết luận............................................................................................................70 2
Chương I KHOA HỌC ĐỊA LÍ VÀ TRÁI ĐẤT I – KHOA HỌC ĐỊA LÍ 1. Khái niệm về khoa học địa lí ThuËt ng÷ §Þa lÝ b¾t nguån tõ tiÕng Hi L¹p Geographo, cã nghÜa lµ sù m« t¶ ®Êt, lÏ dÜ nhiªn ®Êt ë ®©y ®−îc hiÓu theo nghÜa réng lµ c¶ vïng ®Êt. Tõ thêi cæ ®¹i, §Þa lÝ häc ®· ®−îc h×nh thµnh vµ ph¸t triÓn nh− mét m«n khoa häc m« t¶, ®−îc quan niÖm nh− mét lo¹i tõ ®iÓn b¸ch khoa vÒ tù nhiªn, d©n c−, kinh tÕ, x· héi vµ c¸c tµi nguyªn cña mét vïng, mét n−íc hay c¶ mét khu vùc réng lín. Tõ thÕ kØ XVII, cïng víi sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña c¸c ngµnh khoa häc, §Þa lÝ häc ®−îc ph¸t triÓn theo 2 h−íng: − Ph©n tÝch, nghiªn cøu tõng thµnh phÇn riªng biÖt cña tù nhiªn hay tõng ngµnh kinh tÕ (nh− ®Þa h×nh, khÝ hËu, thuû v¨n, thæ nh−ìng, sinh vËt hay d©n c−, n«ng nghiÖp, c«ng nghiÖp, giao th«ng vËn t¶i,...). − Tæng hîp, nghiªn cøu c¸c thÓ tæng hîp tù nhiªn hay kinh tÕ − x· héi, vµ nh− vËy §Þa lÝ häc ®· trë thµnh mét hÖ thèng c¸c khoa häc. §ã lµ sù kÕt hîp cña nhiÒu bé m«n khoa häc kh¸c nhau víi c¸c chøc n¨ng riªng biÖt cña chóng, nh−ng ®ång thêi l¹i ®−îc thèng nhÊt bëi mét chøc n¨ng chung. §Þa lÝ häc ngµy nay lµ §Þa lÝ häc hiÖn ®¹i chó träng ®Õn viÖc nghiªn cøu c¸c quy luËt, c¸c mèi quan hÖ gi÷a c¸c thµnh phÇn, c¸c hiÖn t−îng vµ c¸c tæng thÓ ®Þa lÝ, c¸c mèi quan hÖ gi÷a con ng−êi vµ tù nhiªn, kh¸c h¼n víi §Þa lÝ häc cæ x−a chØ nÆng vÒ m« t¶. Cho ®Õn nay, ®Þnh nghÜa vÒ §Þa lÝ häc ®−îc nhiÒu ng−êi thõa nhËn h¬n c¶ ®Þnh nghÜa cña §¹i tõ ®iÓn b¸ch khoa toµn th− X« ViÕt : §Þa lÝ häc lµ hÖ thèng c¸c khoa häc tù nhiªn vµ x· héi nghiªn cøu c¸c tæng hîp l·nh thæ tùa nhiªn, c¸c thÓ tæng hîp s¶n xuÊt theo l·nh thæ vµ c¸c thµnh phÇn cña chóng. 2. Đ ối tượng và nhiệm vụ của khoa học địa lí MÆc dï lµ mét hÖ thèng c¸c khoa häc nh−ng §Þa lÝ häc vÉn cã sù thèng nhÊt tõ trong b¶n chÊt cña nã, v× gi÷a c¸c khoa häc bé phËn t¹o nªn hÖ thèng c¸c khoa häc ®Þa lÝ lu«n lu«n tån t¹i nh÷ng mèi quan hÖ rÊt chÆt chÏ kÕt hîp chung l¹i víi nhau, do chóng cã cïng mét ®èi t−îng vµ nhiÖm vô chung lµ nghiªn cøu c¸c quy luËt ph¸t sinh vµ ph¸t triÓn cña m«i tr−êng ®Þa lÝ (®−îc hiÓu theo nghÜa réng bao gåm c¸c ®Þa quyÓn vµ t¸c ®éng cña x· héi loµi ng−êi) cïng c¸c ®Æc tÝnh cña mèi quan hÖ gi÷a c¸c hÖ thèng tù nhiªn vµ hÖ thèng kinh tÕ − x· héi (mèi quan hÖ nµy ngµy cµng trë nªn v« cïng phøc t¹p, ®Æc biÖt trong thêi ®¹i khoa häc c«ng nghÖ, kinh tÕ − x· héi ph¸t triÓn m¹nh mÏ). HÖ thèng c¸c khoa häc ®Þa lÝ cã thÓ ph©n chia thµnh 4 nhãm ngµnh: c¸c ngµnh ®Þa lÝ tù nhiªn, c¸c ngµnh ®Þa lÝ kinh tÕ − x· héi, c¸c ngµnh chuyªn kh¶o vµ nhãm ngµnh b¶n ®å. Trong 3
®ã, hai nhãm ngµnh ®Þa lÝ tù nhiªn vµ ®Þa lÝ kinh tÕ − x· héi lµ hai nhãm ngµnh chÝnh. Hai nhãm ngµnh nµy víi chøc n¨ng cña m×nh cã c¸c ®èi t−îng vµ nhiÖm vô nghiªn cøu riªng. a) C¸c ngµnh khoa häc ®Þa lÝ tù nhiªn C¸c ngµnh ®Þa lÝ tù nhiªn cã ®èi t−îng nghiªn cøu chung lµ nh÷ng quy luËt tù nhiªn kh¸ch quan cña líp vá ®Þa lÝ. Líp vá ®Þa lÝ cña Tr¸i §Êt lµ mét thÓ tæng hîp v« cïng phøc t¹p, bao gåm nhiÒu thµnh phÇn vµ nhiÒu bé phËn cÊu t¹o nªn, lµ n¬i diÔn ra c¸c hiÖn t−îng vµ c¸c qu¸ tr×nh ®Þa lÝ. C¸c m«n khoa häc ®Þa lÝ tù nhiªn lÇn l−ît ra ®êi cã nhiÖm vô nghiªn cøu toµn bé líp vá ®Þa lÝ, tõng bé phËn còng nh− c¸c thµnh phÇn cÊu t¹o nªn nã. Cã thÓ kÓ ra mét sè trong hµng lo¹t c¸c m«n khoa häc ®Þa lÝ nh− m«n C¬ së §Þa lÝ tù nhiªn (hay §Þa lÝ tù nhiªn ®¹i c−¬ng) nghiªn cøu c¸c quy luËt chung cña c¸c hiÖn t−îng, c¸c qu¸ tr×nh ®Þa lÝ diÔn ra trªn toµn Tr¸i §Êt ; m«n §Þa lÝ tù nhiªn khu vùc (hay C¶nh quan häc) nghiªn cøu ®Æc ®iÓm vµ c¸c quy luËt ®Þa lÝ diÔn ra t¹i c¸c bé phËn kh¸c nhau trªn Tr¸i §Êt nh− c¸c ch©u lôc, c¸c n−íc, c¸c ®Þa ph−¬ng ; c¸c m«n khoa häc ®Þa lÝ tù nhiªn bé phËn nghiªn cøu tõng thµnh phÇn riªng biÖt cña líp vá ®Þa lÝ nh− §Þa m¹o häc, KhÝ hËu häc, Thuû v¨n häc, Thæ nh−ìng häc, §Þa lÝ sinh vËt,... b) C¸c ngµnh khoa häc ®Þa lÝ kinh tÕ− x· héi C¸c ngµnh ®Þa lÝ kinh tÕ − x· héi bao gåm c¸c m«n khoa häc nghiªn cøu c¸c quy luËt ph©n bè cña s¶n xuÊt x· héi vµ quÇn c− cña con ng−êi , hay nãi mét c¸ch kh¸c lµ nghiªn cøu tæ chøc l·nh thæ kinh tÕ − x· héi, víi c¸c ®Æc ®iÓm cña nã ë c¸c vïng, c¸c n−íc vµ c¸c khu vùc kh¸c nhau trªn thÓ giíi. C¸c m«n C¬ së §Þa lÝ kinh tÕ − x· héi, §Þa kÝ kinh tÕ − x· héi c¸c n−íc, §Þa lÝ kinh tÕ c¸c ngµnh (§Þa lÝ d©n c−, §Þa lÝ n«ng nghiÖp, §Þa lÝ c«ng nghiÖp, §Þa lÝ giao th«ng vËn t¶i,...) nghiªn cøu sù ph©n bè ®Þa lÝ cña c¸c ho¹t ®éng kinh tÕ − x· héi, c¸c ®iÒu kiÖn vµ ®Æc ®iÓm ph¸t triÓn cña chóng trªn ph¹m vi toµn thÕ giíi còng nh− ë c¸c n−íc, c¸c vïng l·nh thæ kh¸c nhau. Bªn c¹nh hai nhãm ngµnh chÝnh kÓ trªn, nhãm ngµnh ®Þa lÝ chuyªn kh¶o cã c¸c m«n nh− §Êt n−íc häc, §Þa lÝ ®Þa ph−¬ng, §Þa lÝ chuyªn kh¶o (§Þa lÝ chÝnh trÞ, §Þa lÝ qu©n sù, §Þa lÝ y häc, §Þa lÝ du lÞch,...) cã nhÖm vô nghiªn cøu tæng hîp c¸c kiÕn thøc trong vµ ngoµi ph¹m vi cña ®Þa lÝ häc vµ thèng nhÊt chóng phôc vô cho mét yªu cÇu nhÊt ®Þnh ; nhãm ngµnh b¶n ®å häc víi t− c¸ch lµ c¸c m«n khoa häc vÒ b¶n ®å, ®ång thêi cßn trang bÞ cho c¸c nhµ ®Þa lÝ mét ph−¬ng ph¸p khoa häc, mét c«ng cô s¾c bÐn trong nghiªn cøu, th«ng tin, gi¶ng d¹y ®Þa lÝ. HÖ thèng c¸c khoa häc ®Þa lÝ cã thÓ minh ho¹ b»ng s¬ ®å sau : HÖ thèng khoa häc ®Þa lÝ Nhãm ngµnh Nhãm ngµnh Nhãm ngµnh Nhãm ngµnh ®Þa lÝ tù nhiªn ®Þa lÝ kinh tÕ ®Þa lÝ chuyªn kh¶o b¶n ®å 4
* C¬ së ®Þa lÝ * C¬ së ®Þa lÝ * §Êt n−íc häc * B¶n ®å tù nhiªn kinh tÕ − x· héi * §Þa lÝ ®¹i c−¬ng * §Þa lÝ tù nhiªn * §Þa lÝ kinh tÕ − x· ®Þa ph−¬ng * B¶n ®å khu vùc héi c¸c n−íc * §Þa lÝ chuyªn * Cæ ®Þa lÝ * §Þa lÝ kinh tÕ chuyªn kh¶o ngµnh * §Þa lÝ bé phËn c¸c ngµnh − §Þa lÝ chÝnh trÞ − §Þa lÝ m¹o − §Þa lÝ d©n c− − §Þa lÝ qu©n sù − KhÝ hËu − §Þa lÝ − §Þa lÝ y häc − Thuû v¨n c«ng nghiÖp − §Þa lÝ du lÞch − Thæ nh−ìng − §Þa lÝ n«ng nghiÖp .... − §Þa lÝ sinh vËt − §Þa lÝ giao th«ng H×nh 1. S¬ ®å hÖ thèng c¸c khoa häc ®Þa lÝ 3. Các phương pháp nghiên cứu địa lí §Þa lÝ häc lµ mét hÖ thèng khoa häc, v× vËy nã còng sö dông mét hÖ thèng c¸c ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu kh¸c nhau. Còng cÇn l−u ý lµ c¸c ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu ®Þa lÝ cã mèi quan hÖ chÆt chÏ víi nhau, cã t¸c dông bæ sung, hç trî cho nhau. V× thÕ trong mçi c«ng tr×nh nghiªn cøu ®Þa lÝ th−êng ®−îc sö dông ®ång thêi nhiÒu ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu kh¸c nhau vµ cã sù kÕt hîp chÆt chÏ gi÷a c¸c ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu truyÒn thèng víi c¸c ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu hiÖn ®¹i. C¸c ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu th−êng hay sö dông trong nghiªn cøu ®Þa lÝ lµ : a) Ph−¬ng ph¸p thu nhËp, ph©n tÝch vµ tæng hîp tµi liÖu ®Ó xö lÝ mét khèi l−îng lín c¸c sè liÖu, t− liÖu cã liªn quan tíi nhiÖm vô vµ néi dung nghiªn cøu. b) Ph−¬ng ph¸p m« t¶, so s¸nh ®Ó lµm næi bËt c¸c ®Æc ®iÓm cña ®èi t−îng nghiªn cøu. c) Ph−¬ng ph¸p ®iÒu tra, kh¶o s¸t thùc ®Þa nh»n thu thËp, bæ sung tµi liÖu, kiÓm chøng c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu. d) Ph−¬ng ph¸p b¶n ®å gióp Ých thiÕt thùc cho nghiªn cøu v× nã cã tÝnh kh¸i qu¸t vµ trùc quan rÊt cao. B¶n ®å lµ ng«n ng÷, lµ c«ng cô ®Æc biÖt ®−îc sö dông phæ biÕn trong nghiªn cøu ®Þa lÝ. Cã thÓ nãi, mäi nghiªn cøu ®Þa lÝ ®Òu ®−îc më ®Çu vµ kÕt thóc bëi b¶n ®å. e) Ph−¬ng ph¸p to¸n häc gãp phÇn ®Þnh l−îng, kh¸i qu¸t ho¸ c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu, cïng víi viÖc sö dông réng r·i m¸y vi tÝnh trong viÖc thµnh lËp vµ xö lÝ hÖ thèng th«ng tin ®Þa lÝ, ph−¬ng ph¸p to¸n häc ®· gãp phÇn n©ng cao chÊt l−îng vµ hiÖu qu¶ trong nghiªn cøu ®Þa lÝ. f) Ph−¬ng ph¸p viÔn th¸m sö dông c¸c ¶nh m¸y bay, ¶nh vÖ tinh, tµu vò trô vµ c¸c th«ng tin th¸m s¸t tõ xa ®· mang l¹i nh÷ng hiÖu qu¶ to lín trong viÖc cung cÊp vµ xö lÝ c¸c th«ng tin ®Þa lÝ trong mét ph¹m vi réng lín, rÊt chÝnh x¸c, kÞp thêi vµ ®Æc biÖt lµ tiÕt kiÖm rÊt nhiÒu c«ng søc vµ thêi gian. 5
II - TRÁI ĐẤT 1. Trái đất trong vũ trụ Vò trô lµ mét kho¶ng kh«ng gian bao la vµ v« cïng tËn mµ cho ®Õn nay con ng−êi vÉn ch−a nhËn thøc hÕt ®−îc. Trong kho¶ng kh«ng gian bao la cã sù tån t¹i cña c¸c thiªn thÓ lu«n lu«n vËn ®éng. C¸c thiªn thÓ ®ã ®· ®−îc ph©n chia thµnh c¸c lo¹i : sao, hµnh tinh, vÖ tinh, tiÓu hµnh tinh, sao chæi, thiªn th¹ch vµ tinh v©n. Tuy vËy, c¸c thiªn thÓ Êy kh«ng ph¶i lµ hoµn toµn c« lËp víi nhau mµ cã mèi quan hÖ, kÕt hîp víi nhau t¹o nªn nh÷ng hÖ thèng phøc t¹p víi nh÷ng quy luËt riªng. Trong vò trô bao la, Tr¸i §Êt chØ lµ mét vËt thÓ v« cïng nhá bÐ. Tr¸i §Êt lµ mét hµnh tinh cña hÖ MÆt Trêi. HÖ MÆt Trêi l¹i chØ lµ mét bé phËn rÊt nhá cña mét hÖ Thiªn Hµ ®−îc gäi lµ Ng©n Hµ. a) Nh×n tø trªn xuèng b) Nh×n ngang H×nh 2. MÆt Trêi trong hÖ Ng©n Hµ Cho ®Õn nay, nhê c¸c kÝnh thiªn v¨n vµ c¸c con tµu vò trô hiÖn ®¹i, con ng−êi ®· quan s¸t ®−îc hµng chôc triÖu hÖ Ng©n Hµ t−¬ng tù trong hÖ Siªu Ng©n Hµ. Vµ ®Êy còng ch−a ph¶i lµ tËn cïng cña vò trô. 6
H×nh 3. C¸c tinh v©n trong vò trô a) Tr¸i §Êt trong hÖ MÆt Trêi HÖ MÆt Trêi gåm cã MÆt Trêi lµ mét thiªn thÓ lín ë trung t©m vµ bao quanh lµ c¸c thiªn thÓ nhá h¬n gåm c¸c lo¹i : hµnh tinh, vÖ tinh, tiÓu hµnh tinh, sao chæi, thiªn th¹ch vµ tinh v©n. Cho ®Õn nay, ng−êi ta ®· x¸c ®Þnh ®−îc cã 9 hµnh tinh quay xung quang MÆt Trêi. ChÝn hµnh tinh ®ã lµ : sao Thuû, sao Kim, Tr¸i §Êt, sao Ho¶, sao Méc, sao Thæ, saoThiªn V−¬ng, sao H¶i V−¬ng vµ sao Diªm V−¬ng. Ngay tõ thêi cæ ®¹i, tõ Tr¸i §Êt con ng−êi ®· quan s¸t b»ng m¾t th−êng vµ ®· ph¸t hiÖn ra 5 hµnh tinh lµ sao Thuû, sao Kim, sao Ho¶, sao Méc vµ sao Thæ. §Õn thÕ kØ XVIII, sau khi xuÊt hiÖn ®Þnh luËt Niut¬n vµ chÕ t¹o ®−îc c¸c kÝnh thiªn v¨n cùc m¹nh, n¨m 1781 ng−êi ta ®· ph¸t hiÖn ra sao Thiªn V−¬ng. Sau ®ã, n¨m 1846 ®· ph¸t hiÖn ra sao H¶i V−¬ng vµ ®Õn n¨m 1930 míi ph¸t hiÖn ra sao Diªm V−¬ng. Kh¸c víi c¸c sao lµ c¸c thiªn thÓ khÝ h×nh cÇu cã nhiÖt ®é kh¸ cao vµ cã kh¶ n¨ng tù ph¸t s¸ng, hµnh tinh lµ c¸c thiªn thÓ r¾n, h×nh cÇu quay xung quanh MÆt Trêi vµ s¸ng lªn ®−îc do bÒ mÆt cña chóng ph¶n chiÕu ¸nh s¸ng cña c¸c ng«i sao chiÕu tíi. ë mét sè hµnh tinh cßn cã c¸c vÖ tinh, ®ã còng lµ c¸c hµnh tinh nh−ng cã kÝch th−íc nhá h¬n, quay xung quanh mét hµnh tinh nµo ®ã. HÖ MÆt Trêi ®−îc duy tr× lµ do sù c©n b»ng gi÷a c¸c lùc li t©m cña mçi hµnh tinh víi søc hót cña MÆt Trêi víi c¸c hµnh tinh ®ã. HÖ MÆt Trêi cã c¸c ®Æc ®iÓm chÝnh, quan träng sau ®©y: − TÊt c¶ c¸c hµnh tinh quay quanh MÆt Trêi theo mét quü ®¹o gÇn trßn (víi t©m sai nhá) vµ theo cïng mét h−íng ng−îc chiÒu kim ®ång hå (nh×n tõ trªn xuèng). − HÇu hÕt c¸c hµnh tinh vµ vÖ tinh (trõ sao Kim vµ sao Thiªn V−¬ng) ®Òu tù quay quanh trôc cña m×nh theo h−íng ng−îc chiÒu kim ®ång hå. − C¸c hµnh tinh trong hÖ MÆt Trêi cã thÓ chia ra lµm 2 nhãm: nhãm bªn trong, bao gåm sao Thuû, sao Kim, Tr¸i §Êt vµ sao Ho¶, cã kÝch th−íc nhá, tØ träng trung b×nh lín, tù vËn ®éng xung quanh trôc t−¬ng ®èi chËm, cã Ýt hoÆc kh«ng cã vÖ tinh. Nhãm bªn ngoµi, gåm sao Méc, sao Thæ, sao Diªm V−¬ng vµ sao H¶i V−¬ng, cã kÝch th−íc lín, tØ träng trung b×nh nhá, vËn ®éng tù quay quanh trôc t−¬ng ®èi nhanh vµ cã nhiÒu vÖ tinh. Sao Diªm V−¬ng ë ngoµi 7
cïng cã kÝch th−íc nhá vµ cã tØ träng trung b×nh kh¸ lín, ®−îc xem nh− mét tr−êng hîp ngo¹i lÖ. − C¸c sè liÖu [r b¶ng sau cho thÊy chi tiÕt h¬n mét sè ®Æc ®iÓm cña c¸c hµnh tinh trong hÖ MÆt Trêi. Ghi chó : − Kho¶ng c¸ch trung b×nh tõ Tr¸i §Êt ®Õn MÆt Trêi ®−îc Héi Thiªn v¨n quèc tÕ (®¹i héi lÇn thø 12, n¨m 1964) x¸c ®Þnh lµ 149,6 triÖu km ®−îc xem nh− mét ®¬n vÞ thiªn v¨n. − T©m sai lµ ®é lÖch cña quü ®¹o thùc sù so víi ®−êng trßn lÝ thuyÕt, ®−îc x¸c ®Þnh b»ng tØ lÖ gi÷a hiÖu sè cña kho¶ng c¸ch lín nhÊt vµ nhá nhÊt tõ hµnh tinh ®Õn MÆt Trêi víi tæng kho¶ng c¸ch ®ã. §èi víi Tr¸i §Êt do cã kho¶ng c¸ch lín nhÊt ®Õn MÆt Trêi lµ 152 triÖu km vµ kho¶ng c¸ch nhá nhÊt ®Õn MÆt Trêi lµ 147 triÖu km nªn t©m sai cña quü ®¹o Tr¸i §Êt lµ : 152 − 147 5 = = 0, 017. 152 + 147 229 Mét sè ®Æc ®iÓm cña c¸c hµnh tinh trong hÖ MÆt Trêi (MT) Kho¶ng B¸n TØ Thêi Thêi §é §é Tèc ®é Sè c¸ch ®Õn kÝnh träng gian tù gian t©m nghiªng trung l−îng vÖ Tªn hµnh MT (®¬n xÝch trung quay quay sai cña quü b×nh tinh tinh vÞ thiªn ®¹o b×nh quanh quanh ®¹o trªn (km/s) 3 v¨n) (km) (g/cm ) trôc MT mÆt ph¼ng hoµng ®¹o (®é) - Sao Thuû 0,39 243 5,30 58 ngµy 0,24 0,026 7,0 47,8 0 - Sao Kim 0,72 6050 5,20 243ngµy 0,62 0,007 3,4 35,05 0 - Tr¸i §Êt 1 6371 5,52 24 giê 1 0,017 0,0 29,8 1 - Sao Ho¶ 1,52 3370 3,54 24,5 giê 1,88 0,093 1,9 24,1 2 - Sao Méc 5,20 71600 1,33 9 giê 11,86 0,048 1,3 13,1 16 - Sao Thæ 9,24 60400 0,69 11 giê 29,46 0,056 2,5 9,7 19 - Sao Thiªn 19,9 23800 1,56 17 giê 84,01 0,047 0,8 6,8 15 V−¬ng - Sao H¶i 30,07 2500 1,60 15 giê 164,8 0,009 1,8 5,8 6 V−¬ng - Sao Diªm 39,52 (6200) (4) 6,4 ngµy 248,4 0,249 17,1 4,7 1 V−¬ng 8
Ngoµi c¸c hµnh tinh, vÖ tinh, trong hÖ MÆt Trêi cßn cã c¸c tiÓu hµnh tinh, sao chæi vµ thiªn th¹ch. TiÓu hµnh tinh lµ nh÷ng vËt thÓ r¾n, kh«ng cã h×nh d¹ng nhÊt ®Þnh, quay xung quanh MÆt Trêi theo cïng h−íng víi c¸c hµnh tinh. C¸c tiÓu hµnh tinh trong hÖ MÆt Trêi cã sè l−îng lín, −íc tÝnh tõ 40 − 60 ngh×n tiÓu hµnh tinh, nh−ng chóng cã kÝch th−íc nhá, th−êng chØ vµi km ®Õn hµng tr¨m km vµ tæng khèi l−îng cña chóng chØ b»ng 1/1000 khèi k−îng cña Tr¸i §Êt. PhÇn lín c¸c tiÓu hµnh tinh ®Òu tËp trung ë kho¶ng gi÷a quü ®¹o cña sao Ho¶ vµ sao Méc. Tuy nhiªn, còng cã mét sè tiÓu hµnh tinh chuyÓn ®éng lÉn c¶ vµo quü ®¹o cña sao Ho¶ vµ sao Thuû. Sao chæi lµ c¸c thiªn thÓ chuyÓn ®éng xung quanh MÆt Trêi víi quü ®¹o h×nh elip rÊt dÑt vµ kÐo dµi. Thêi gian quay hÕt mét vßng trªn quü ®¹o cña sao chæi cã thÓ chØ vµi n¨m, vµi chôc n¨m (sao chæi Ha l©y ®−îc ph¸t hiÖn tõ n¨m 1682, cã chu k× khÐp kÝn sau 75 n¨m, gÇn ®©y ®· ph¸t hiªn trë l¹i vµo ®Çu n¨m 1986) cho ®Õn hµng ngh×n n¨m. Sao chæi cã cÊu t¹o kh¸ ®Æc biÖt. Bé phËn chÝnh cña sao chæi lµ nh©n sao chæi − lµ c¸c vËt thÓ r¾n hoÆc c¸c chÊt khÝ ®ãng b¨ng cã kÝch th−íc nhá, ®−êng kÝnh lín nhÊt còng chØ kho¶ng vµi chôc km, nh−ng ®¸ng kÓ ph¶i lµ líp vá m©y bôi vµ khÝ cã kÝch th−íc rÊt lín, cã kh¶ n¨ng ph¸t s¸ng khi ®Õn gÇn MÆt Trêi. D−íi ¸p lùc cña ¸nh s¸ng MÆt Trêi, ®u«i sao chæi bao giê còng quay vÒ phÝa ®èi diÖn MÆt Trêi, ph¸t s¸ng vµ kÐo dµi tíi hµng triÖu km. Thiªn th¹ch lµ nh÷ng vËt thÓ r¾n cã kÝch th−íc nhá, cã thµnh phÇn cÊu t¹o gièng nh− thµnh phÇn cña Tr¸i §Êt vµ c¸c hµnh tinh kh¸c. Thiªn th¹ch cã cïng nguån gèc h×nh thµnh víi c¸c hµnh tinh hoÆc do sù tan vì cña c¸c hµnh tinh. Khi r¬i vµo khÝ quyÓn cña Tr¸i §Êt, do bÞ ma s¸t, c¸c thiªn th¹ch bèc ch¸y ®Ó l¹i mét vÖt s¸ng trªn bÇu trêi th−êng ®−îc gäi lµ sao b¨ng hay sao ®æi ng«i. b) MÆt Trêi MÆt Trêi lµ trung t©m, lµ h¹t nh©n cña hÖ MÆt Trêi, ®ång thêi lµ nguån cung cÊp n¨ng l−îng chñ yÕu vµ lµ ®éng lùc cña mäi qu¸ tr×nh tù nhiªn diÔn ra trªn Tr¸i §Êt. MÆt Trêi lµ mét ng«i sao, mét qu¶ cÇu khÝ khæng lå, rùc s¸ng. CÊu t¹o cña MÆt Trêi gåm 70% khèi l−îng lµ khÝ hi®r«, 29% lµ khÝ hªli, cßn l¹i lµ c¸c khÝ kh¸c. MÆt Trêi cã tØ träng trung b×nh lµ 1,4 nh−ng cã khèi l−îng cùc k× lín, chiÕm 99,886% toµn bé khèi l−îng cña hÖ MÆt Trêi vµ b»ng 32 ngh×n lÇn khèi l−îng cña Tr¸i §Êt. MÆt Trêi cã ®−êng kÝnh tíi 1,39 triÖu km, gÊp 109 lÇn ®−êng kÝnh Tr¸i §Êt. Trªn MÆt Trêi th−êng xuyªn x¶y ra c¸c ph¶n øng h¹t nh©n gi¶i phãng mét l−îng vËt chÊt vµ n¨ng l−îng v« cïng to lín, to¶ ra kh«ng gian vò trô d−íi ¸nh s¸ng, nhiÖt vµ ®iÖn tõ. NhiÖt ®é bªn trong cña MÆt Trêi lªn tíi 20 triÖu °C, cßn ë líp bÒ mÆt ngoµi thÊp h¬n, chØ vµo kho¶ng 5700 − 5800°C. MÆt Trêi lu«n lu«n v©n ®éng. MÆt Trêi vËn ®éng quay quanh trôc cña nã mét vßng hÕt 27,35 ngµy vµ vËn ®éng trong hÖ Ng©n Hµ kÐo theo toµn bé hÖ MÆt Trêi vÒ phÝa sao Chøc N÷, thuéc nhãm sao Thiªn CÇm víi vËn tèc gÇn 20km/s. MÆt Trêi còng cã c¸c chu k× ho¹t ®éng m¹nh yÕu kh¸c nhau, râ rÖt nhÊt lµ chu k× 11,3 n¨m. Khi MÆt Trêi ho¹t ®éng m¹nh, th−êng xuÊt hiÖn nhiÒu tai löa, b−íu s¸ng vµ vÕt ®en trªn MÆt Trêi, g©y ra c¸c hiÖn t−îng cùc quang, b·o tõ vµ b·o ®iÖn li trªn Tr¸i §Êt. Nãi chung, mäi biÕn ®éng cña MÆt Trêi ®Òu cã ¶nh h−ëng trùc tiÕp ®Õn mäi ho¹t ®éng diÔn ra trªn Tr¸i §Êt. 9
2. Hình dạng và kích thước của trái đất a) H×nh d¹ng cña Tr¸i §Êt §· tõ l©u, con nguêi quan niÖm Tr¸i §Êt cã h×nh cÇu. Ngay tõ thÕ kØ IX tr−íc C«ng nguyªn, nh÷ng ng−êi theo ph¸i Pitago ®· ®Ò ra thuyÕt Tr¸i §Êt cã d¹ng cÇu. ThÕ kØ IV tr−íc C«ng nguyªn, Aristèt khi quan s¸t hiÖn t−îng nguyÖt thùc ®· x¸c nhËn c¨n cø khoa häc vÒ h×nh cÇu cña Tr¸i §Êt. §Õn thÕ kØ III tr−íc C«ng nguyªn, lÇn ®Çu tiªn sè liÖu ®o tÝnh chu vi cña ®−êng kÝnh Tr¸i §Êt ®−îc c«ng bè (kho¶ng 40 000km). §Õn thÕ kØ XVII ®· quan niÖm Tr¸i §Êt kh«ng ph¶i lµ mét khèi cÇu hoµn h¶o mµ lµ mét khèi cÇu dÑt ë hai cùc ®−îc gäi lµ elipx«it. AO − B¸n trôc lín ON − B¸n trôc nhá ABCD − MÆt ph¼ng cña vÜ tuyÕn lín nhÊt ANBS − MÆt ph¼ng cña mét trong nh÷ng kinh tuyÕn H×nh 4. Khèi elipx«it TiÕp theo ®Õn thÕ kØ XIX vµ ®Çu thÕ kØ XX, c¸c ®o ®¹c thùc tÕ còng ®· x¸c nhËn h×nh khèi elipx«it 3 trôc cña Tr¸i §Êt kh«ng nh÷ng dÑt ë hai cùc mµ cßn dÑt ë c¶ XÝch ®¹o. Nh÷ng bøc ¶nh vÖ tinh chôp Tr¸i §Êt trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y ®· cho thÊy mét c¸ch hoµn toµn trung thùc h×nh d¹ng cña Tr¸i §Êt. C¸c sè liÖu do c¸c vÖ tinh cung cÊp cho thÊy h×nh d¹ng Tr¸i §Êt rÊt ®Æc biÖt. Nã kh«ng gièng bÊt cø mét h×nh d¹ng to¸n häc nµo. §ã lµ h×nh d¹ng ®Þa cÇu hay gª«it. H×nh d¹ng gª«it cña Tr¸i §Êt kh«ng ph¶i lµ mét h×nh d¹ng ®−îc x¸c ®Þnh mét c¸ch trung thùc theo nh÷ng chç låi chç lâm cña ®Þa h×nh trªn bÒ mÆt cña Tr¸i §Êt mµ lµ mét bÒ mÆt lÝ thuyÕt, bÒ mÆt cïng møc cña thÕ n¨ng träng lùc, nghÜa lµ mét bÒ mÆt lu«n lu«n vu«ng gãc víi h−íng träng lùc. BÒ mÆt ®ã kh«ng trïng víi bÒ mÆt cña h×nh khèi cÇu mµ còng kh«ng trïng víi bÒ mÆt cña khèi elipx«it 3 trôc. §iÒu ®ã cã thÓ do trong néi bé Tr¸i §Êt cã sù ph©n bè vËt chÊt kh«ng ®Òu : cã lo¹i ®¸ nÆng, cã lo¹i ®¸ t−¬ng ®èi nhÑ. TrÞ sè cña träng lùc l¹i cã liªn quan ®Õn c¸c lo¹i ®¸. ë nh÷ng n¬i tÝch tô c¸c lo¹i ®¸ nÆng, bÒ mÆt Tr¸i §Êt lâm xuèng gÇn t©m, cßn ë nh÷ng n¬i tÝch tô nh÷ng lo¹i ®¸ nhÑ, bÒ mÆt Tr¸i §Êt låi lªn, xa t©m Tr¸i §Êt h¬n. HiÖn t−îng ph©n bè kh«ng ®Òu c¸c lo¹i ®¸ trong néi bé Tr¸i §Êt cã thÓ do hai nguyªn nh©n : thø nhÊt, trong qu¸ tr×nh h×nh thµnh hµnh tinh, b¶n th©n Tr¸i §Êt ®· ®−îc t¹o nªn sù g¾n kÕt cña c¸c khèi vËt chÊt hçn ®én vµ nguéi dÇn ®i ; thø hai, sau khi h×nh thµnh, c¸c qu¸ tr×nh ®Þa chÊt nh− qu¸ tr×nh t¹o nói, nh÷ng chuyÓn ®éng theo c¸c h−íng däc, ngang trong néi bé Tr¸i §Êt vµ trong líp th¹ch quyÓn ®· lµm ®¶o lén trËt tù s¾p xÕp c¸c lo¹i ®¸ ban ®Çu. Trong giai ®o¹n míi h×nh thµnh, Tr¸i §Êt ch−a cã h×nh d¹ng ®Òu ®Æn, nãi chung chØ lµ mét khèi cã d¹ng gÇn gièng khèi h×nh cÇu. Sù biÕn ®æi nhiÖt ®é sau nµy vµ chÕ ®é tù quay ®· lµm cho Tr¸i §Êt tiÕn dÇn ®Õn d¹ng h×nh cÇu. Sù ph©n bè l¹i vËt chÊt trong néi bé Tr¸i §Êt 10
hiÖn nay vÉn cßn ®ang tiÕp tôc. H×nh d¹ng cña Tr¸i §Êt sÏ cßn thay ®æi trong lÞch sö ph¸t triÓn cña nã. Trªn thùc tÕ, bÒ mÆt cña khèi gª«it tuy kh«ng trïng víi bÒ mÆt cña khèi elipx«it nh−ng còng kh«ng sai biÖt víi nhau lµ bao nhiªu. ë kho¶ng 35° vÜ ®é B¾c, bÒ mÆt cña khèi gª«it thÊp h¬n bÒ mÆt cña khèi elipx«it, ng−îc l¹i ë kho¶ng 35° vÜ ®é Nam, nã l¹i cao h¬n kho¶ng 20m. ë XÝch ®¹o, hai bÒ mÆt nµy trïng nhau. Toµn bé lôc ®Þa Nam cùc n»m thÊp h¬n bÒ mÆt elipx«it kho¶ng 30m. V× thÓ cã ng−êi cho r»ng h×nh d¹ng gª«it cña Tr¸i §Êt hiÖn nay h¬i gièng h×nh qu¶ lª hay h×nh tr¸i tim. H×nh 5. Khèi gª«it Tuy ®é sai biÖt gi÷a khèi gª«it vµ khèi elipx«it cña Tr¸i §Êt so víi kÝch th−íc cña nã lµ kh«ng ®¸ng kÓ nh−ng dï sao nã còng sinh ra bªn trong Tr¸i §Êt mét søc c¨ng, cã lÏ ®· ¶nh h−ëng ®Õn sù ph©n bè c¸c lôc ®Þa vµ ®¹i d−¬ng trªn bÒ mÆt Tr¸i §Êt. Thùc tÕ cho thÊy ë nh÷ng n¬i bÒ mÆt khèi gª«it n»m cao h¬n bÒ mÆt khèi elipx«it, vá Tr¸i §Êt cã khuynh h−íng h¹ thÊp vµ ph¸t triÓn kiÓu ®¹i d−¬ng. ë nh÷ng n¬i bÒ mÆt khèi gª«it n»m thÊp h¬n vµ c¸c dßng ®i lªn cña vËt chÊt ë d−íi s©u cã vai trß chñ yÕu th× vá Tr¸i §Êt l¹i cã khuynh h−íng ph¸t triÓn kiÓu lôc ®Þa. ThÝ dô râ rµng nhÊt lµ ë cùc B¾c, bÒ mÆt cña khèi gª«it cao h¬n bÒ mÆt cña khèi elipx«it nªn ®· xuÊt hiÖn ®¹i d−¬ng (B¾c B¨ng D−¬ng), cßn ë cùc Nam, bÒ mÆt khèi gª«it thÊp h¬n bÒ mÆt cña khèi elipx«it nªn ®· h×nh thµnh nªn lôc ®Þa (ch©u Nam Cùc). ë nhiÒu n¬i kh¸c cña vá cña Tr¸i §Êt còng x¶y ra c¸c hiÖn t−îng t−¬ng tù. b) KÝch th−íc cña Tr¸i §Êt C¸c sè liÖu ®o chÝnh x¸c nhÊt vÒ kÝch th−íc cña Tr¸i §Êt ®· ®−îc nhµ tr¾c ®Þa häc X« viÕt F.N.Kr«pxki c«ng bè n¨m 1942 lµ: − B¸n kÝnh xÝch ®¹o (hay b¸n trô lín a): 6378,16km − B¸n kÝnh cùc (hay b¸n trôc nhá b): 6356,777km − §é dÑt ë cùc : 21,36km − §é dÑt ë XÝch ®¹o : 213m Tõ c¸c sè liÖu trªn cã thÓ tÝnh ra c¸c sè liÖu kh¸c nh− : − B¸n kÝnh trung b×nh cña Tr¸i §Êt : 6372,11km − ChiÒu dµi vßng kinh tuyÕn : 40 008,5km − ChiÒu dµi XÝch ®¹o : 40 074,7km 2 − DiÖn tÝch bÒ mÆt Tr¸i §Êt : 512 200 000km 11
− ThÓ tÝch Tr¸i §Êt : 1,083.1012km3 − TØ träng trung b×nh : 5,52g/cm3 − Träng l−îng Tr¸i §Êt : 5,973.1021 tÊn − Gia tèc träng lùc ë cùc: 983cm/s − Gia tèc träng lùc ë xÝch ®¹o: 978cm/s C¸c ®o ®¹c còng ®· x¸c ®Þnh ®Çu ®−êng b¸n kÝnh trôc lín nhÊt ë XÝch ®¹o n»m trªn kinh tuyÕn 15° §«ng vµ ®Çu ®−êng b¸n trôc nhá ë XÝch ®¹o n»m trªn kinh tuyÕn 105° §«ng. c) ý nghÜa ®Þa lÝ cña h×nh d¹ng vµ kÝch th−íc cña Tr¸i §Êt VÒ mÆt ®Þa lÝ, h×nh d¹ng vµ kÝch th−íc cña Tr¸i §Êt ®· g©y nªn nh÷ng t¸c ®éng vµ dÉn ®Õn nh÷ng hÖ qu¶ sau : − Do Tr¸i §Êt cã d¹ng gª«it nªn MÆt Trêi kh«ng thÓ chiÕu s¸ng cïng mét lóc ®Õn mäi n¬i trªn Tr¸i §Êt vµ sÏ chØ cã mét nöa Tr¸i §Êt ®−îc chiÕu s¸ng, ®ã lµ ban ngµy vµ mét nöa kia ch×m trong bãng tèi lµ ban ®ªm. Cïng víi sù tù quay quanh trôc cña Tr¸i §Êt, nhÞp ®iÖu ngµy vµ ®ªm liªn tôc x¶y ra lµm cho chÕ ®é nhiÖt ë líp vá ®Þa lÝ ®−îc ®iÒu hoµ. − C¸c tia s¸ng song song cña MÆt Trêi khi chiÕu xuèng bÒ mÆt cã d¹ng gª«it th× t¹i c¸c vÜ ®é kh¸c nhau sÏ t¹o ra c¸c gãc nhËp x¹ kh¸c nhau. C¸c tia s¸ng chiÕu th¼ng gãc vµo XÝch ®¹o t¹o nªn gãc nhËp x¹ 900. Tõ XÝch ®¹o vÒ hai cùc gãc nhËp x¹ nhá dÇn. V× thÕ, n¨ng l−îng MÆt Trêi mµ mÆt ®Êt tiÕp thu ®−îc còng gi¶m dÇn tõ XÝch ®¹o vÒ hai cùc t¹o nªn sù ph©n bè t−¬ng tù cña chÕ ®é nhiÖt. §ã chÝnh lµ nguyªn nh©n chÝnh dÉn ®Õn sù h×nh thµnh c¸c vßng ®ai khÝ hËu vµ tÝnh ®Þa ®íi cña c¸c yÕu tè ®Þa lÝ. − D¹ng gª«it cña Tr¸i §Êt ®èi xøng qua mÆt ph¼ng xÝch ®¹o dÉn ®Õn sù h×nh thµnh hai nöa cÇu B¾c vµ Nam. C¸c hiÖn t−îng x¶y ra trong líp vá ®Þa lÝ ë hai nöa cÇu th−êng tr¸i ng−îc nhau : cµng ®i vÒ phÝa b¾c ë nöa cÇu B¾c cµng l¹nh, trong khi ®ã ë nöa cÇu Nam, cµng ®i vÒ phÝa B¾c cµng nãng h¬n. − Do cã h×nh d¹ng gª«it nªn Tr¸i §Êt chøa ®−îc mét l−îng vËt chÊt tèi ®a, còng nhê cã khèi l−îng vµ kÝch th−íc kh¸ lín nªn Tr¸i §Êt ®· h×nh thµnh vµ duy tr× quanh nã mét líp khÝ quyÓn. §iÒu nµy v« cïng quan träng v× nã ®· quyÕt ®Þnh kh¶ n¨ng xuÊt hiÖn vµ tån t¹i sù sèng trªn Tr¸i §Êt còng nh− t¹o ®iÒu kiÖn ®Ó diÔn ra c¸c qu¸ tr×nh trong vßng tuÇn hoµn vËt chÊt vµ n¨ng l−îng trªn Tr¸i §Êt. 12
3. Sự vận động của trái đất a) VËn ®éng tù quay xung quanh trôc cña Tr¸i §Êt VËn ®éng tù quay quanh trôc lµ quy luËt chung cña c¸c hµnh tinh. VËn ®éng tù quay xung quanh trôc ®· tham gia vµo viÖc h×nh thµnh vµ sù tån t¹i cña Tr¸i §Êt. Tr−íc hÕt, Tr¸i §Êt tù quay xung quanh trôc theo h−íng tõ t©y sang ®«ng, tøc lµ h−íng ng−îc chiÒu kim ®ång hå (nh×n tõ trªn xuèng). HiÖn t¹i, trôc Tr¸i §Êt nghiªng víi mÆt ph¼ng hoµng ®¹o (quü ®¹o cña Tr¸i §Êt quay xung quanh MÆt Trêi) mét gãc 66°33’ tøc lµ ®é nghiªng cña mÆt ph¼ng xÝch ®¹o Tr¸i §Êt víi mÆt ph¼ng hoµng ®¹o lµ 23°27’. Thùc ra, trôc Tr¸i §Êt kh«ng ph¶i cè ®Þnh mµ lu«n cã sù dao ®éng. Do h×nh d¹ng Tr¸i §Êt còng lu«n lu«n thay ®æi, d−íi t¸c ®éng cña tèc ®é quay vµ ¶nh h−ëg cña MÆt Tr¨ng, MÆt Trêi, do sù di chuyÓn vËt chÊt lu«n diÔn ra trong lßng Tr¸i §Êt vµ trªn bÒ mÆt cña nã, nªn cã sù di chuyÓn liªn tôc vÞ trÝ cña trôc quay Tr¸i §Êt. C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu cho thÊy trong kho¶ng thêi gian 40 000n¨m nay ®é nghiªng cña mÆt ph¼ng xÝch ®¹o Tr¸i §Êt víi mÆt ph¼ng hoµng ®¹o thay ®æi tõ 24°36’ ®Õn 21°58’. Trong qu¸ tr×nh lÞch sö, viÖc nhËn thøc ®−îc hiÖn t−îng tù quay xung quanh trôc cña Tr¸i §Êt kh«ng ph¶i lµ mét ®iÒu dÔ dµng. C¸c nhµ thiªn v¨n häc cæ ®¹i ®Òu cho r»ng Tr¸i §Êt lµ trung t©m cña vò trô, MÆt Trêi vµ c¸c v× sao ®Òu quay xung quanh Tr¸i §Êt, sinh ra ngµy vµ ®ªm. Quan niÖm ®ã ®−îc nhµ thiªn v¨ häc Pt«lªmª nªu lªn trong thuyÕt §Þa t©m. Ng−êi ®Çu tiªn trong lÞch sö nhËn thøc ®óng hiÖn t−îng tù quay cña Tr¸i §Êt quanh trôc lµ nhµ thiªn v¨n häc Ba Lan C«pecnic (1473 − 1543). Häc thuyÕt cña C«pecnic cho r»ng MÆt Trêi lµ trung t©m cña vò trô, cßn gäi lµ thuyÕt NhËt t©m. Ph¸t hiÖn vÜ ®¹i cña C«pecnic ®· chèng l¹i thÕ giíi quan thÇn bÝ cña nhµ thê C¬ ®èc gi¸o bÊy giê coi thuyÕt ®Þa t©m lµ ch©n lÝ. V× vËy, nhµ thê ®· lÊy uy quyÒn t«n gi¸o cÊm l−u hµnh thuyÕt cña «ng. Sau C«pecnic, c¸c nhµ thiªn v¨n häc ý, Joãc®an« Brun« vµ Galilª« Galliª còng bÞ nhµ thê kÕt téi v× ®· c«ng nhËn vµ truyÒn b¸ thuyÕt NhËt t©m. Nh−ng sù vËn ®éng quay xung quanh trôc cña Tr¸i §Êt lµ mét hiÖn t−îng tù nhiªn kh¸ch quan, ®· ®−îc x¸c ®Þnh b»ng thùc nghiÖm khoa häc cña nhµ vËt lÝ Ph¸p Phuc« n¨m 1851. Tr¸i §Êt tù quay xung quanh trôc cña nã mét vßng trong kho¶ng thêi gian mét ngµy ®ªm. Kho¶ng thêi gian ®ã cã thÓ x¸c ®Þnh b»ng vÞ trÝ cña MÆt Trêi hai lÇn chiÕu th¼ng gãc trªn kinh tuyÕn cña ®Þa ®iÓm quan s¸t. Tuy nhiªn, do nh÷ng sù vËn ®éng phøc t¹p cña MÆt Trêi vµ Tr¸i §Êt nªn ®é dµi kho¶ng thêi gian mét ngµy ®ªm dùa theo MÆt Trêi cã xª dÞch ®«i chót trong n¨m. Khi lÊy kho¶ng thêi gian mét ngµy ®ªm lµm ®¬n vÞ tÝnh to¸n, ng−êi ta lÊy ®é dµi trung b×nh cña nã trong c¶ n¨m vµ quy −íc lµ 24 giê. Do h−íng chuyÓn ®éng cña Tr¸i §Êt quanh MÆt Trêi trïng víi h−íng tù quay cña Tr¸i §Êt cho nªn mét ngµy ®ªm theo MÆt Trêi dµi h¬n mét kho¶ng thêi gian thùc mµ Tr¸i §Êt quay trän mét vßng. Kho¶ng thêi gian nµy ®uîc x¸c ®Þnh kh«ng dùa vµo MÆt Trêi mµ dùa vµo mét ng«i sao nhÊt ®Þnh 2 lÇn ®i qua kinh tuyÕn cña ®iÓm quan s¸t. Mét ngµy ®ªm theo sao dµi 23 giê 56 phót 4 gi©y. b) C¸c hÖ qu¶ ®Þnh lÝ cña sù vËn ®éng tù quay xung quanh trôc cña Tr¸i §Êt − Sù ®iÒu hoµ nhiÖt trong mét ngµy ®ªm 13
Sù quay quanh trôc cña Tr¸i §Êt ®· sinh ra mét ®¬n vÞ ®o thêi gian tù nhiªn : mét ngµy ®ªm, gåm cã phÇn thêi gian ®−îc chiÕu s¸ng lµ ban ngµy vµ phÇn thêi gian trong bãng tèi lµ ban ®ªm. Mçi mét phÇn ngµy vµ ®ªm l¹i ®−îc chia ra lµm 12 ®¬n vÞ nhá h¬n ®−îc gäi lµ giê (theo hÖ ®Õm cña ng−êi Ai CËp thêi cæ), 1 giê l¹i chia thµnh 60 phót, 1 phót l¹i chia thµnh 60 gi©y. Nhê vËn ®éng tù quay xung quanh trôc mµ ë mäi ®Þa ®iÓm trªn bÒ mÆt Tr¸i §Êt trong 24 giê ®Òu lu©n phiªn cã ngµy vµ ®ªm. NhÞp ®iÖu ngµy vµ ®ªm kÕ tiÕp nhau ®· lµm cho sù ph©n phèi bøc x¹ MÆt Trêi trªn bÒ mÆt Tr¸i §Êt ®−îc ®iÒu hoµ. NÕu Tr¸i §Êt kh«ng tù quay quanh trôc mµ chØ quay quanh MÆt Trêi th× trªn Tr¸i §Êt còng cã ngµy vµ ®ªm, nh−ng ngµy vµ ®ªm rÊt dµi. Mçi n¨m chØ vÎn vÑn cã mét ngµy ®ªm. MÆt ®Êt ban ngµy sÏ rÊt nãng, ban ®ªm sÏ rÊt l¹nh. §iÒu kiÖn khÝ hËu ®ã khã cã thÓ tån t¹i ®−îc sù sèng cña sinh vËt. Do sù tù quay quanh trôc cña Tr¸i §Êt víi tèc ®é t−¬ng ®èi lín, nªn ngµy ®ªm trªn Tr¸i §Êt ®Òu ng¾n, nhiÖt ®é trªn mÆt ®Êt ®−îc ®iÒu hoµ, sù sèng ph¸t triÓn t−¬ng ®èi thuËn lîi. Sù chªnh lÖch vÒ nhiÖt ®é gi÷a ngµy vµ ®ªm trªn Tr¸i §Êt tuy kh«ng lín nh−ng lµ mét hiÖn t−îng quan träng cña khÝ hËu. − HÖ to¹ ®é ®Þa lÝ VËn ®éng tù quay cña Tr¸i §Êt ®· t¹o c¬ së cho viÖc x©y dùng hÖ to¹ ®é ®Þa lÝ ®Ó x¸c ®Þnh vÞ trÝ cña c¸c ®Þa ®iÓm trªn bÒ mÆt Tr¸i §Êt. Trong khi tù quay, tÊt c¶ c¸c ®Þa ®iÓm trªn bÒ mÆt Tr¸i §Êt ®Òu di chuyÓn vÞ trÝ, duy chØ cã hai ®iÓm chØ quay t¹i chç, ®ã lµ hai ®Þa cùc : cùc B¾c vµ cùc Nam. Cùc B¾c lµ cùc mµ tõ ®ã ng−êi ta nh×n thÊy Tr¸i §Êt quay theo chiÒu ng−îc kim ®ång hå, trïng víi h−íng quay chung cña hÖ Ng©n Hµ. §−êng th¼ng nèi hai cùc ®i qua t©m Tr¸i §Êt gäi lµ trôc Tr¸i §Êt. Vßng trßn lín nhÊt cña Tr¸i §Êt n»m trong mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi trôc quay vµ ph©n chia Tr¸i §Êt ra hai nöa cÇu lµ ®−êng XÝch ®¹o. Kho¶ng c¸ch tõ XÝch ®¹o ®Õn hai cùc b»ng nhau. Nöa cÇu cã cùc B¾c gäi lµ nöa cÇu B¾c, nöa cÇu cã cùc Nam gäi lµ nöa cÇu Nam. H×nh 7. XÝch ®¹o, cùc, c¸c kinh tuyÕn vµ vÜ tuyÕn Sù ®èi xøng gi÷a hai nöa cÇu cña Tr¸i §Êt kh«ng chØ cã ý nghÜa ®¬n thuÇn vÒ mÆt h×nh häc mµ cßn lµ sù ®èi lËp cña nhiÒu hiÖn t−îng ®Þa lÝ trªn bÒ mÆt Tr¸i §Êt nh− : ph−¬ng h−íng, sù thay ®æi c¸c mïa, sù chuyÓn ®éng biÓu kiÕn cña MÆt Trêi, sù lÖch cña c¸c dßng ch¶y,... Trªn Tr¸i §Êt, ng−êi ta cßn quy ®Þnh ra c¸c mÆt ph¼ng song song víi mÆt ph¼ng xÝch ®¹o, c¾t bÒ mÆt Tr¸i §Êt thµnh nh÷ng vßng trßn song song víi XÝch ®¹o gäi lµ c¸c vÜ tuyÕn. C¸c vÜ 14
tuyÕn thuéc nöa cÇu B¾c lµ c¸c vÜ tuyÕn B¾c, c¸c vÜ tuyÕn thuéc nöa cÇu nam lµ c¸c vÜ tuyÕn Nam. Kho¶ng c¸ch biÓu hiÖn b»ng c¸c cung ®o tõ c¸c vÜ tuyÕn ®Õn XÝch ®¹o lµ c¸c vÜ ®é ®Þa lÝ. §ã còng lµ ®é lín cña c¸c gãc cã mét c¹nh lµ ®−êng b¸n kÝnh xÝch ®¹o cßn c¹nh kia lµ ®−êng b¸n kÝnh cã ®Çu ra ë trªn vÜ tuyÕn. §−êng ng¾n nhÊt nèi hai cùc trªn bÒ mÆt Tr¸i §Êt lµ kinh tuyÕn. Hai kinh tuyÕn nèi víi nhau t¹o thµnh mét vßng trßn ®i qua hai ®iÓm cùc gäi lµ vßng kinh tuyÕn. TÊt c¶ c¸c kinh tuyÕn trªn Tr¸i §Êt ®Òu dµi b»ng nhau vµ kh«ng cã ®−êng nµo cã tÝnh chÊt kh¸c biÖt vÒ mÆt tù nhiªn ®Ó lµm tiªu chuÈn x¸c ®Þnh kinh tuyÕn gèc. V× vËy, tõ héi nghÞ Thiªn v¨n Quèc tÕ n¨m 1884, ng−êi ta lÊy kinh tuyÕn ®i qua ®µi thiªn v¨n Grinuých ë ngo¹i « thµnh phè Lu©n §«n (n−íc Anh) lµ kinh tuyÕn gèc. Kinh tuyÕn ®ã ®−îc ®¸nh sè 0. Tõ kinh tuyÕn gèc ®i vÒ phÝa ®«ng ®Õn kinh tuyÕn 180° lµ kinh tuyÕn §«ng vµ ®i vÒ phÝa t©y còng ®Õn kinh tuyÕn 180° lµ c¸c kinh tuyÕn T©y. Kho¶ng c¸ch biÓu hiÖn b»ng c¸c cung ®o tõ c¸c kinh tuyÕn ®Õn kinh tuyÕn gèc gäi lµ kinh ®é ®Þa lÝ. §ã còng lµ ®é lín cña gãc nhÞ diÖn do c¸c mÆt ph¼ng cña 2 vßng kinh tuyÕn t¹o nªn, trong ®ã cã mét mÆt ph¼ng cña vßng kinh tuyÕn gèc. TÊt c¶ hÖ thèng c¸c kinh tuyÕn vµ vÜ tuyÕn ®Þa lÝ trªn bÒ mÆt Tr¸i §Êt t¹o thµnh mét hÖ to¹ ®é, nhê ®ã mµ ng−êi ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc vÞ trÝ cña tÊt c¶ c¸c ®Þa ®iÓm vµ vÏ ®−îc b¶n ®å cña bÒ mÆt Tr¸i §Êt. − Giê trªn Tr¸i §Êt vµ ®−êng chuyÓn ngµy quèc tÕ Do MÆt Trêi chØ chiÕu s¸ng ®−îc mét nöa bÒ mÆt Tr¸i §Êt, Tr¸i §Êt l¹i tù quay quanh trôc, nªn ë mét ®Þa ®iÓm quan s¸t, trong mét ngµy ®ªm MÆt Trêi chØ cã mét lÇn lªn cao nhÊt trªn bÇu trêi, lóc ®ã lµ 12 giê tr−a. Cïng lóc ®ã, phÝa ®«ng cña ®Þa ®iÓm quan s¸t ®· thÊy MÆt Trêi ng¶ vÒ phÝa t©y, cßn nh÷ng ®Þa ®iÓm ë phÝa t©y th× míi thÊy MÆt Trêi s¾p trßn bãng. Nh− vËy lµ cïng ë mét thêi ®iÓm, mçi ®Þa ph−¬ng cã mét giê riªng. §ã lµ giê ®Þa ph−¬ng. Giê ®Þa ph−¬ng ®−îc thèng nhÊt ë tÊt c¶ ®Þa ®iÓm n»m trªn cïng mét kinh tuyÕn. Nã kh¸c víi giê ®Þa ph−¬ng trªn c¸c kinh tuyÕn bªn c¹nh tõng phót, tõng gi©y. Giê ®ã ®−îc x¸c ®Þnh c¨n cø vµo vÞ trÝ cña MÆt Trêi trªn bÇu trêi. Trong sinh ho¹t h»ng ngµy cña mét quèc gia, nÕu theo giê ®Þa ph−¬ng th× sÏ cã nhiÒu ®iÒu phøc t¹p, bëi v× hai ®Þa ph−¬ng chØ cÇn c¸ch nhau mét kho¶ng c¸ch rÊt nhá lµ ®· cã giê ®Þa ph−¬ng kh¸c nhau. §Ó tr¸nh t×nh tr¹ng lén xén vÒ giê giÊc, ng−êi ta ph¶i quy ®Þnh giê thèng nhÊt cho tõng khu vùc trªn Tr¸i §Êt, ®ã lµ giê khu vùc. BÒ mÆt Tr¸i §Êt ®−îc quy −íc chia lµm 24 khu vùc bæ däc theo kinh tuyÕn (gièng nh− nh÷ng mói cam) nªn ®−îc gäi lµ mói giê. Mçi mói giê chiÕm gi÷ mét gãc 15° (360°/24 = 15°). Giê chÝnh thøc cña toµn khu vùc lµ giê ®Þa ph−¬ng cña kinh tuyÕn ®i qua chÝnh gi÷a khu vùc. Ranh giíi cña c¸c khu vùc, vÒ nguyªn t¾c còng lµ c¸c ®−êng th¼ng däc theo c¸c kinh tuyÕn. Tuy nhiªn, ë trªn ®Êt liÒn, nã th−êng lµ nh÷ng ®−êng g·y khóc, ®−îc quy ®Þnh däc theo biªn giíi c¸c quèc gia. §èi víi c¸c n−íc cã diÖn tÝch nhá, chiÒu ngang hÑp, giê chÝnh thøc th−êng ®−îc quy ®Þnh thèng nhÊt trong toµn quèc theo giê kinh tuyÕn ®i qua thñ ®« cña n−íc ®ã. §èi víi nh÷ng n−íc lín, cã thÓ cã nhiÒu khu vùc giê kh¸c nhau. §Ó tiÖn cho viÖc tÝnh to¸n giê trªn thÕ giíi ng−êi ta ®· quy ®Þnh khu vùc giê gèc ®−îc ®¸nh sè 0 lµ khu vùc cã ®−êng kinh tuyÕn gèc ®i qua ®µi thiªn v¨n Griných. Ranh giíi cña nã 15
n»m ë kinh ®é 7°5’ T©y vµ 7°5’ §«ng. Tõ khu vùc ®ã ®i vÒ phÝa ®«ng lµ khu vùc giê 1, 2, 3,... ®−îc tÝnh theo giê cña kinh tuyÕn Griných (viÕt t¾t GMT). N−íc ta lÊy giê chÝnh thøc lµ giê cña kinh tuyÕn ®i qua thñ ®« Hµ Néi − n»m ë khu vùc sè 7, M¸txc¬va n»m ë khu vùc sè 2, cßn Niu Yãoc n»m ë khu vùc sè 17,... Giê cña hai khu vùc c¹nh nhau th× chªnh lÖch nhau mét giê. Do Tr¸i §Êt cã h×nh khèi cÇu nªn khu vùc giê gèc sè 0 trïng víi giê khu vùc sè 24. Gi¶ sö giê khu vùc lµ 12 giê ngµy 1 th¸ng mét, th× giê khu vùc 24 lµ 12 giê ngµy 2 th¸ng mét. Khu vùc 0 vµ khu vùc 24 lµ mét, giê còng thèng nhÊt lµ 12 giê, nh−ng thuéc 2 ngµy kh¸c nhau : ngµy 1 th¸ng mét vµ ngµy 2 th¸ng mét. NÕu b¾t ®Çu tÝnh giê ë bÊt cø mét khu vùc nµo kh¸c th× t×nh tr¹ng ®ã vÉn cø x¶y ra. Do vËy, trªn Tr¸i §Êt bao giê còng cã mét khu vùc mµ ë ®ã cã thÓ chØ 2 ngµy kh¸c nhau. §Ó tr¸nh t×nh tr¹ng phiÒn phøc trong vÊn ®Ò giao th«ng quèc tÕ, ng−êi ta quy −íc lÊy kinh tuyÕn 180° ë khu vùc giê sè 12 trong Th¸i B×nh D−¬ng lµm ®−êng chuyÓn ngµy quèc tÕ. NÕu ®i tõ phÝa t©y sang phÝa ®«ng qua ®−êng kinh tuyÕn nµy th× ph¶i chuyÓn sím lªn mét ngµy, cßn nÕu ®i tõ phÝa ®«ng sang phÝa t©y th× ph¶i chuyÓn lïi l¹i mét ngµy. − Lùc Cir«lit trªn bÒ mÆt Tr¸i §Êt Do hiÖn t−îng tù quay quanh trôc cña Tr¸i §Êt, nªn tÊt c¶ c¸c vËt thÓ chuyÓn ®éng trªn bÒ mÆt Tr¸i §Êt theo h−íng kinh tuyÕn ®Õn chÞu mét sù lÖch h−íng vÒ phÝa bªn ph¶i ë nöa cÇu B¾c vµ bªn tr¸i ë nöa cÇu Nam. N¨m 1853 nhµ to¸n häc Ph¸p C«r«lit ®· nªu ra ®Þnh luËt vÒ sù chuyÓn ®éng t−¬ng ®èi cña c¸c vËt thÓ trªn qu¶ cÇu ®ang quay. Lùc lµm c¸c vËt thÓ chuyÓn ®éng lÖch h−íng vÒ bªn ph¶i hay bªn tr¸i ®ã ®−îc gäi lµ lùc C«r«lit. Trªn bÒ mÆt Tr¸i §Êt, c¸c vËt thÓ chuyÓn ®éng nh− n−íc cña c¸c dßng biÓn, c¸c dßng s«ng lín, c¸c khèi khÝ trong qu¸ tr×nh tuÇn hoµn trong khÝ quyÓn ®Òu chÞu t¸c ®éng cña lùc C«r«lit. c) VËn ®éng quay quanh MÆt Trêi cña Tr¸i §Êt Trong hÖ MÆt Trêi, Tr¸i §Êt ngoµi chuyÓn ®éng tù quay xung quanh trôc, cßn chuyÓn ®éng quay quanh MÆt trêi theo mét ®−êng quü ®¹o h×nh elip gÇn trßn gäi lµ hoµng ®¹o. 16
Tr¸i §Êt chuyÓn ®éng trªn hoµng ®¹o cïng h−íng víi tù quay quanh trôc, tøc lµ tõ t©y sang ®«ng víi vËn tèc rÊt lín, trung b×nh 28km/s. §Ó hoµn thµnh trän mét vßng quü ®¹o, Tr¸i §Êt ph¶i ®i mÊt 365 ngµy 5 giê 48 phót 46 gi©y. V× quü ®¹o cã h×nh elip nªn trong khi chuyÓn ®éng, lóc Tr¸i §Êt ë vÞ trÝ gÇn MÆt Trêi nhÊt lµ ®iÓm cËn nhËt (th−êng vµo ngµy mång 3 th¸ng 1) Tr¸i §Êt c¸ch xa MÆt Trêi 147 triÖu km, vËn tèc lªn tíi 30,3km/s ; lóc Tr¸i §Êt ë vÞ trÝ xa MÆt Trêi nhÊt lµ ®iÓm viÔn nhËt (th−êng vµo ngµy 5 th¸ng 7) c¸ch xa MÆt Trêi 152 triÖu km vµ vËn tèc gi¶m xuèng cßn 29,3km/s. §iÒu ®¸ng chó ý lµ trong khi chuyÓn ®éng trªn quü ®¹o, trôc cña Tr¸i §Êt bao giê còng nghiªng vÒ mét phÝa mµ kh«ng thay ®æi h−íng. ChuyÓn ®éng ®ã gäi lµ chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn cña Tr¸i §Êt quanh MÆt Trêi. d) HÖ qu¶ ®Þa lÝ vËn ®éng quay quanh MÆt Trêi cña Tr¸i §Êt − Sù chuyÓn ®éng biÓu kiÕn cña MÆt Trêi gi÷a hai chÝ tuyÕn Trong qu¸ tr×nh chuyÓn ®éng trªn quü ®¹o, h»ng n¨m Tr¸i §Êt cã hai lÇn ë vµo vÞ trÝ gÇn ®Çu mót cña hoµng ®¹o lµ ngµy h¹ chÝ vµ ngµy ®«ng chÝ. ë ngµy h¹ chÝ (ngµy 22 th¸ng 6) ®Çu phÝa b¾c cña trôc Tr¸i §Êt quay vÒ phÝa MÆt Trêi vµ tia s¸ng mÆt trêi chiÕu th¼ng gãc víi mÆt ®Êt ë vÜ ®é 23°27’ B¾c. Vßng vÜ tuyÕn 23°27’ B¾c ®−îc gäi lµ chÝ tuyÕn B¾c. ë ngµy ®«ng chÝ (ngµy 22 th¸ng 12) ®Çu phÝa nam cña trôc Tr¸i §Êt l¹i h−íng vÒ phÝa MÆt Trêi vµ ¸nh s¸ng mÆt trêi chiÕu th¼ng gãc víi mÆt ®Êt ë vÜ ®é 23°27’ Nam. Vßng vÜ tuyÕn 23°27’ Nam ®−îc gäi lµ chÝ tuyÕn Nam. Vµo hai ngµy 21 th¸ng 3 vµ ngµy 23 th¸ng 9, Tr¸i §Êt di chuyÓn ®Õn nh÷ng vÞ trÝ trung gian ë gi÷a hai ®Çu mót cña hoµng ®¹o gäi lµ xu©n ph©n vµ thu ph©n. ë hai ngµy nµy, trôc nghiªng cña Tr¸i §Êt kh«ng quay ®Çu vÒ phÝa MÆt Trêi. ¸nh s¸ng mÆt trêi lóc ®ã chiÕu th¼ng gãc víi mÆt ®Êt ë XÝch ®¹o. Nh− vËy lµ trong khi Tr¸i §Êt di chuyÓn trän mét vßng trªn quü ®¹o, nh÷ng tia s¸ng mÆt trêi lóc chiÕu th¼ng gãc víi mÆt ®Êt ë 23°27’ vÜ ®é B¾c (ngµy 22 th¸ng 6), lóc chiÕu th¼ng gãc ë XÝch ®¹o (ngµy 21 th¸ng 3 vµ 23 th¸ng 9), lóc chiÕu th¼ng gãc víi mÆt ®Êt ë 23°27’ vÜ ®é Nam (ngµy22 th¸ng 12). Khu vùc gi÷a hai ®−êng chÝ tuyÕn B¾c vµ chÝ tuyÕn Nam còng lµ khu vùc ®−îc c¸c tia s¸ng mÆt trêi lÇn l−ît chiÕu vu«ng gãc víi mÆt ®Êt trong n¨m. Khu vùc tõ c¸c chÝ tuyÕn ®Õn hai cùc, quanh n¨m nh÷ng tia s¸ng mÆt trêi chØ chiÕu chÕch víi mÆt ®Êt mµ kh«ng bao giê chiÕu th¼ng thµnh gãc vu«ng. Cµng gÇn hai cùc, ®é chÕch cµng t¨ng. 17
NÕu ®øng trªn mÆt ®Êt mµ quan s¸t, th× khi nh÷ng tia s¸ng mÆt trêi chiÕu th¼ng gãc vµo ®©u th× n¬i ®ã, ng−êi ta sÏ thÊy MÆt Trêi lªn ®óng ®Ønh ®Çu (lóc 12 giê tr−a). NÕu trong mét n¨m, nh÷ng tia s¸ng mÆt trêi chØ lÇn l−ît chiÕu th¼ng gãc trªn mÆt ®Êt ë trong khu vùc gi÷a hai chÝ tuyÕn, th× trªn mÆt ®Êt, ng−êi ta sÏ quan s¸t thÊy h×nh nh− MÆt Trêi quanh n¨m chØ di ®éng ë gi÷a hai chÝ tuyÕn. §ã lµ sù chuyÓn ®éng biÓu kiÕn cña MÆt Trêi trong mét n¨m. 22-VI 23027’B 200 100 00 21-III 23-IX 100 200 23027’N 1-I 1-IV 1-IVI 1-X 1-I H×nh 10. §−êng biÓu diÔn chuyÓn ®éng biÓu kiÕn cña MÆt Trêi trong n¨m §−êng biÓu diÔn sù chuyÓn ®éng biÓu kiÕn cña MÆt Trêi cho biÕt trong n¨m ë nh÷ng vÜ ®é nµo, vµo nh÷ng th¸ng nµo th× MÆt Trêi lóc gi÷a tr−a lªn cao nhÊt trªn bÇu trêi. − Sù thay ®æi c¸c k× nãng, l¹nh trong n¨m Do trôc Tr¸i §Êt nghiªng trªn mÆt ph¼ng hoµng ®¹o, cho nªn khi chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn quanh MÆt Trêi ë nöa cÇu B¾c vµ nöa cÇu Nam cã chÕ ®é lu©n phiªn c¸c thêi k× nãng l¹nh, tuú theo nhiÖt ®é hÊp thô nhiÖt MÆt Trêi cña mÆt ®Êt. Tõ 21 th¸ng 3 ®Õn 29 th¸ng 9, nöa cÇu B¾c ng¶ vÒ phÝa MÆt Trêi. MÆt Trêi chuyÓn ®éng biÓu kiÕn tõ XÝch ®¹o lªn chÝ tuyÕn B¾c råi l¹i trë vÒ XÝch ®¹o. Trong thêi gian nµy, gãc tíi cña tia s¸ng mÆt trêi trªn c¸c vÜ ®é B¾c bao giê còng lín h¬n gãc tíi cña tia s¸ng mÆt trêi trªn c¸c vÜ ®é Nam t−¬ng øng (cïng mét vÜ ®é, cïng mét thêi ®iÓm). 18
Riªng c¸c ®Þa ®iÓm ë XÝch ®¹o, lóc nµo còng cã ngµy, ®ªm dµi b»ng nhau. Cµng xa XÝch ®¹o, sù chªnh lÖch cµng râ rÖt. Tõ 66°33’ vÜ ®é B¾c ®Õn cùc B¾c lµ khu vùc n»m tr−íc ®−êng ph©n chia s¸ng, tèi. C¸c ®Þa ®iÓm trong khu vùc ®ã suèt 24 giê ®Òu ®−îc MÆt Trêi chiÕu s¸ng, kh«ng cã ®ªm. VÜ tuyÕn 66°33’ vÜ ®é Nam ®Õn cùc Nam gäi lµ vßng cùc Nam cã 24 giê hoµn toµn lµ ®ªm vµ vÜ tuyÕn 66°33’ Nam gäi lµ vßng cùc Nam. Nh− vËy lµ tõ 21 th¸ng 3 ®Õn 23 th¸ng 9, bÊt cø ®Þa ®iÓm nµo trªn nöa cÇu B¾c còng cã gãc tíi vµ ®é dµi lín h¬n ë ®Þa ®iÓm t−¬ng øng trªn nöa cÇu Nam. §ã lµ thêi k× nãng cña nöa cÇu B¾c vµ thêi k× l¹nh cña nöa cÇu Nam. Tõ 23 th¸ng 9 ®Õn 21 th¸ng 3, hiÖn t−îng hoµn toµn ng−îc l¹i. ë bÊt cø ®Þa ®iÓm nµo trªn nöa cÇu Nam còng cã gãc tíi vµ ®é dµi cña ngµy lín h¬n ë ®Þa ®iÓm t−¬ng øng trªn nöa cÇu B¾c. §ã lµ thêi k× nãng cña nöa cÇu Nam vµ thêi k× l¹nh cña nöa cÇu B¾c. Trªn quü ®¹o cña Tr¸i §Êt quay quanh MÆt Trêi, hai vÞ trÝ xu©n ph©n (21/3) vµ thu ph©n (23/9) lµ nh÷ng vÞ trÝ mèc ®¸nh dÊu sù ph©n chia hai thêi k× nãng l¹nh trong n¨m, cßn hai vÞ trÝ h¹ chÝ (22/6) vµ ®«ng chÝ (22/12) lµ nh÷ng vÞ trÝ mèc ®¸nh dÊu thêi gian nãng nhÊt vµ l¹nh nhÊt trong n¨m ë hai nöa cÇu. − C¸c mïa trong n¨m ë vïng vÜ ®é «n ®íi, khÝ hËu ph©n ho¸ ra 4 mïa trong mét n¨m. Theo d−¬ng lÞch ë nöa cÇu B¾c c¸c mïa ®−îc ph©n chia nh− sau : Mïa xu©n : Tõ 21 th¸ng 3 ®Õn 22 th¸ng 6. MÆt Trêi di chuyÓn biÓu kiÕn tõ XÝch ®¹o lªn chÝ tuyÕn B¾c. L−îng nhiÖt t¨ng dÇn, sù tÝch luü nhiÖt b¾t ®Çu lªn ch−a cao. Mïa h¹ : Tõ 22 th¸ng 6 ®Õn 23 th¸ng 9. MÆt Trêi tõ chÝ tuyÕn B¾c di chuyÓn biÓu kiÕn vÒ XÝch ®¹o. MÆt ®Êt nhËn ®−îc l−îng nhiÖt lín vµ ®· tÝch luü nhiÖt qua mïa xu©n v× thÕ nhiÖt ®é cµng t¨ng cao. 19
Mïa thu : Tõ 23 th¸ng 9 ®Õn 22 th¸ng 12. MÆt Trêi tiÕp tôc di chuyÓn vÒ chÝ tuyÕn Nam. L−îng nhiÖt cña MÆt Trêi gi¶m, nh−ng vÉn cßn l−îng nhiÖt dù tr÷ mïa h¹, v× vËy nhiÖt ®é ch−a thÊp l¾m. Mïa ®«ng : Tõ 23 th¸ng 9 ®Õn 21 th¸ng 3. MÆt Trêi tõ chÝ tuyÕn Nam di chuyÓn vÒ XÝch ®¹o, l−îng nhiÖt cña MÆt Trêi cã t¨ng lªn mét chót, nh−ng l−îng nhiÖt dù tr÷ ®· tiªu hao hÕt, v× vËy nhiÖt ®é h¹ thÊp. ë nöa cÇu Nam, vµo c¸c thêi gian trªn cã c¸c mïa hoµn toµn ng−îc víi c¸c mïa ë nöa cÇu B¾c. ë nh÷ng n−íc n»m gi÷a hai chÝ tuyÕn nh− n−íc ta, sù ph©n ho¸ ra 4 mïa kh«ng râ nÐt nh− vïng «n ®íi v× quanh n¨m cã chÕ ®é nhiÖt cao. − HiÖn t−îng ngµy vµ ®ªm dµi ng¾n theo mïa Tõ 21 th¸ng 3 ®Õn 23 th¸ng 9 do cùc B¾c cña trôc Tr¸i §Êt nghiªng vÒ phÝa MÆt Trêi, ®−êng ph©n chia s¸ng tèi ë phÝa sau cùc B¾c vµ phÝa tr−íc cùc Nam. Do ®ã ë nöa cÇu B¾c diÖn tÝch ®−îc chiÕu s¸ng lín h¬n diÖn tÝch khuÊt trong bãng tèi, ban ngµy ë nöa cÇu B¾c dµi h¬n ban ®ªm. Cßn nöa cÇu Nam th× ng−îc l¹i. Tõ 23 th¸ng 9 ®Õn 21 th¸ng 3 do cùc Nam cña trôc Tr¸i §Êt nghiªng vÒ phÝa MÆt Trêi, ®−êng ph©n chia s¸ng tèi ë phÝa tr−íc cùc B¾c vµ phÝa sau cùc Nam. Do ®ã diÖn tÝch ®−îc chiÕu s¸ng ë nöa cÇu B¾c nhá h¬n diÖn tÝch khuÊt trong bãng tèi, ban ngµy ë nöa cÇu B¾c ng¾n h¬n ban ®ªm. ë nöa cÇu Nam, thêi gian nµy ngµy dµi h¬n ®ªm. ë XÝch ®¹o quanh n¨m cã thêi gian ban ngµy vµ ban ®ªm b»ng nhau. Cµng xa XÝch ®¹o ®é dµi ng¾n cña ngµy ®ªm cµng t¨ng. ë c¸c cùc, ®é chªnh lÖch t¨ng dÕn møc cao nhÊt, cã tíi 6 th¸ng ngµy hoÆc 6 th¸ng ®ªm. − C¸c vßng ®ai chiÕu s¸ng vµ nhiÖt C¨n cø vµo c¸c mïa, vµo chÕ ®é chiÕu s¸ng vµ tiÕp thu nhiÖt ng−êi ta ph©n chia bÒ mÆt Tr¸i §Êt thµnh c¸c vßng ®ai (hay cßn gäi lµ ®íi) sau ®©y : 20