A földfelszín:
A Föld felszíne rendkívül változatos domborzati formákat hordoz. A felszín közel 71%-át víz borítja, a további 29%-ot szárazföldnek nevezzük. A kéreg víz
alatti teteje hasonlóan tagolt, mint a szárazföldek felszíne: hegyek, hegyláncok, árkok, síkságok váltogatják egymást mindkettőnél. Bolygónk felszíne a
vulkáni tevékenység, a lemeztektonika és az erózió miatt folyamatosan átalakul, igaz ebben a folyamatban több ezer, vagy akár több millió év alatt mutatkoznak meg a változások.
A földfelszínt az óceánok és kontinensek dominanciája szerint is két félgömbre lehet osztani, az óceáni félgömbre és a szárazföldi félgömbre.
Óceánok:
A Föld egyik legfontosabb jellemvonása a felszínén folyékony formában jelen levő nagy mennyiségű víz, ami miatt bolygónkat – elsősorban az
Űrkorszak idejében készült űrfelvételek alapján – „Kék Bolygóként” is szokás emlegetni. Ezen vizeket összefoglalóan hidroszférának nevezzük, amelyek összességében a földfelszín nagyobb részét – összesen 70,8%-át – borítják. A felszíni vizek többféle formában vannak jelen, kisebb-nagyobb méretű folyóvizek (erek, patakok, folyók, folyamok) és különböző méretű állóvizek (tavak, tengerek, óceánok) formájában. Ezek a vizek két fő csoportra
oszthatók: sós vizek és édesvizek. Ezek közül az előbbiek vannak túlsúlyban, a hidroszféra 97,5%-a sósvíz, míg a maradék 2,5% édesvíz, amelynek viszont
68,7%-a jég formájában található meg a sarki jégsapkákban.
Az egész hidroszféra legmeghatározóbb felszíni formái az óceánok. A három, meghatározó méretű világóceán:
Csendes-óceán
Atlanti-óceán
Indiai-óceán
Egyes földrajzi osztályozások a Jeges-tengert is óceánnak tartják (Északi-óceán), valamint az Antarktiszt körülvevő vizeket, a 60. déli szélességtől délre fekvő, egybefüggő tengert (az Atlanti-, Csendes- és Indiai-óceán déli területeit, Déli-óceán néven) úgyszintén.
Az óceánok 1,37×109 km³, azaz 1,37 milliárd km³ térfogatot, a Föld össztérfogatának – kb. 1083 milliárd km³ – mindössze 800-ad részét teszik ki. Ha az óceánok tömegét hasonlítjuk a bolygó össztömegéhez, még kisebb
értéket, mindössze 4400-ad földtömegnyit – hozzávetőleg a bolygó tömegének 0,25‰-ét – kapunk (tekintve, hogy a bolygó anyagának átlagsűrűsége – 5,5 g/cm³ – sokkal magasabb, mint az egységnyi sűrűségű vízé). Ez a bolygóméretekben elenyésző mennyiségű anyag mégis 2,7 km mély vízréteget vonna a bolygó felszínére, ha az sima felületű gömb lenne. A földfelszín egyenetlensége miatt a világtengerek mélysége rendkívül széles határok között változik. Az óceánok legmélyebb pontja a Csendes-óceánon, a Mariana-árokban fekszik, 11 022 méteren, átlagos mélysége 3711 méter.
A tengervíz átlagos sótartalma 35‰.
Az óceánok jelentős hatást gyakorolnak a Föld klímájára: hatalmas hőtárolóként és a tengeri áramlatok révén hő szállító közegként működnek. A tengervíz
hőtároló és hőelosztó tulajdonságainak vannak állandó és véletlenszerű hatásai. Előbbire példa a Golf-áramlat, amely a trópusok melegét szállítja az Atlanti-óceánon a magasabb északi szélességekre, így pl. Európa nyugati részére, utóbbira pedig az El Niño és La Niña jelenség, amely időszakosan alakul ki és időszakosan okoz szélsőséges időjárási jelenségeket.
Az óceánok az Élet bölcsői és hatalmas tárházai. Biológiai kutatások szerint a földi élet a tengervizekben alakult ki, és csak később hódította meg a szárazföldet. A ma létező fajokból több százezer a tengerek lakója.
Kontinensek:
A földfelszín 29,2%-a szárazföld, amely Kontinensekből és szigetekből tevődik össze. A kéreg kontinentális része vastagabb az óceánfenéki kéregnél és rendkívül tagolt. A felszín legmagasabb pontja a Mount Everest, 8848 méteres magasságával, míg a legalacsonyabb pont -418 méteren fekszik a Jordánia és Izrael között fekvő Holt-tengernél.
A szárazföldek átlagos szintje 840 m a Tengerszint felett. A földfelszín többféle anyagból épül fel, főként kőzetekből és a talajból. A kőzetek elsősorban vulkanikus eredetűek (gránit és andezit), olyan kisebb sűrűségű anyagból épülnek fel, amelyet korábbi korok vulkánjai hoztak felszínre kéreg alól, ezzel folyamatosan megújítva a földfelszínt. Kisebb mennyiségben nagyobb sűrűségű kőzet, bazalt is található a felszínt felépítő kőzetek között.
Egy másik fő kőzettípus az üledékes kőzet, valamilyen egykori tengerfenéken rétegesen lerakódott és kővé tömörödött anyag, amely a földfelszín 75%-át beborítja, ám mennyiségét tekintve mindössze 5%-ot tesz ki a kéreg felső 10 kilométer vastag rétegében.
A harmadik meghatározó kőzettípus a metamorf kőzetek családja. Ezen kőzettípus korábban már létezett más kőzetekből jön létre valamilyen magas hőfokon és/vagy magas nyomáson végbemenő geológiai folyamat során. A földfelszín többi részén finom szemcsézetűbb anyag található. A talaj az alapkőzet fizikai, majd kémiai málásával jött létre, majd egy biológiai folyamat során szerves anyagokkal telítődve nyerte el jelenlegi formáját.
Az emberi élet szempontjából a talaj a legjelentősebb a felszínt felépítő anyagokból, hisz ez alkalmas egyedül mezőgazdasági művelésre, élelmiszertermelésre.
A földrajztudomány a földfelszínt nagyobb egységekre bontja, ezek a kontinensek:
Európa
Ázsia
Afrika
Amerika
Ausztrália és Óceánia
Antarktisz
Az egyes földrészeken azonban ettől eltérő beosztásokat is tanítanak a földrajzórákon. Létezik 4–5–6–7 kontinenses felosztás is. Ezekben Európát és Ázsiát külön, vagy Eurázsiaként összevontan, sőt Afrikával Afroeurázsiaként is összevonva, valamint Amerikát Észak- és Dél-Amerikaként külön és összevontan tekintik egy-egy kontinensnek Antarktisz és Ausztrália mellett.
A kontinensek geológiai időmértékkel mérve nem állandó képződmények. A tektonikai lemezeket érintő kutatások kiderítették, hogy a ma ismert kontinensek
egykor egyetlen szuperkontinenst alkották, a Pangeát.
Ez a szuperkontinens darabolódott fel, először Laurázsiát és Gondwanát létrehozva, majd a két nagy egység továbbdarabolódásával jöhettek létre a mai kontinensek. A jövőben ez a folyamat tovább folytatódik, így például Afrika
és Európa (Eurázsia) eggyé válhat – eltüntetve a Földközi-tengert –, de Afrika keleti része leválhat a fekete kontinensről és a Nagy-hasadékvölgy helyén tenger fog hullámzani.
A légkör:
A Föld légköre a bolygó felszínét körülölelő gázburok, amelyet a gravitáció tart a helyén. A gázburok össztömege 5,1480×1018 kg, ebből adódóan a tengerszinten mért légnyomás 101,3 kPa (= 1 atmoszféra (atm) = 760 torricelli (torr) = 736,6 higanymilliméter (Hgmm)), amely a tengerszint feletti magasság növekedésével – a légkör ritkultával – csökken. Emiatt a folyamatos ritkulás miatt a légkör és a világűr között nincs éles határ. Az űr határát, az ún.
Kármán-vonal jelenti, egy 100 kilométer magas képzeletbeli vonal, azonban itt még olyan sűrű a légkör, hogy az ott közlekedő űreszközök maximum 1-2 napig képesek stabilan pályán maradni, utána a légellenállás annyira lelassítja őket, hogy visszazuhannak a földfelszínre.
A légkör nem mozdulatlan légtömeg, a napfény hője, valamint a Coriolis-erő hatására állandó cirkulációban van. A hétköznapi megfigyelés szintjén ez különböző szelek, szélrendszerek formájában jelenik meg.
A légkört alkotó gázokat gyűjtőnéven levegőnek nevezzük. A levegő 78,08%
nitrogénből, 20,95% oxigénből, 0,93% argonból, 0,038% szén-dioxidból, továbbá vízpárából és nyomokban hidrogénből, héliumból és más nemesgázokból tevődik össze. A gázokon és a vízpárán kívül más anyagok is találhatóak a légkörben, amelyek egy része természetes, más része mesterséges, az ember tevékenységei által a levegőbe juttatott szennyezőanyag. A természetes légköri anyagok a por, a pollenek, vulkáni por, hamu és a meteoroidok. A mesterséges anyagok a gyárak és a közlekedés által a légkörbe bocsátott por, klór, fluor, higany, kén stb.
Az atmoszférát sávokra osztjuk a levegő fizikai tulajdonságai alapján:
Troposzféra:
a földfelszíntől az egyenlítőnél 17, a sarkok felett azonban csak 7 kilométer magasságig húzódó légréteg, amelyet a földfelszín kisugárzott hője melegít
fel és amelyben a magassággal csökken a hőmérséklet. Ez a réteg teszi ki a teljes légkör tömegének 80%-át, itt folyik a légiközlekedés.
A réteg felső határát az ún. tropopauza jelenti.
Sztratoszféra:
a tropopauza és a közelítőleg 50-55 kilométer magasságban húzódó sztratopauza közötti réteg. A tropopauza feletti légtérben a levegő teljesen száraz, sem vízpára, sem jégkristályok nincsenek már és a hőmérséklet a magasság növekedésével enyhén emelkedik. A légköri nyomás a felszíni nyomás ezredrészéig csökken ebben a rétegben.
Mezoszféra:
a sztratopauza és 80-85 kilométer magasság közötti, a mezopauzáig terjedő réteg. A sztratorszféra feletti rétegben a magasság/hőmérséklet összefüggés ismét megfordul, itt a hőmérséklet újra csökken a magasság növekedésével.
A réteg tetején mérhető a legalacsonyabb hőmérséklet a bolygón, a mezopauzában átlagosan -100 °C van. A Földdel találkozó kozmikus porszemcsék ebben a rétegben elégve okozzák a hullócsillag jelenséget. A troposzféra és a sztratoszféra és a mezoszféra együtt alkotja a homoszférát.
Termoszféra:
a mezoszféra feletti, a naptevékenység alakulásától függően 350-800 kilométer magasságig terjedő légréteg, amelyben újra megfordul a hőmérséklet és a magasság közötti összefüggés: a magassággal a hőmérséklet növekszik egészen a termopauzáig, amelytől felfelé viszont már állandó marad. A hőmérséklet ebben a magasságban elérheti az 1500 °C-ot (bár a gázmolekulák itt már olyan ritkán helyezkednek el egymáshoz képest, hogy a hétköznapi értelemben vett hőmérséklet itt nem értelmezhető. Az űrhajózásban ez a leginkább használt zóna, itt húzódik az ún. alacsony Föld körüli pálya, itt kering a Nemzetközi Űrállomás vagy az űrrepülőgépek, a műholdak nagy része.
Exoszféra:
a termoszféra feletti, főként hidrogénből és héliumból álló, a napszél által alakított legfelső légköri réteg. Az ebben a rétegben levő gáz már nem hasonlít a köznapi értelemben vett levegőre, vagy más gázra, a molekulák több kilométert is sodródhatnak, mire egy másikkal ütköznének. Ezek a részecskék erősen ki vannak téve a napszél hatásának, illetve a mágneses tér erővonalainak terelő hatásainak. Ebben a rétegben már szinte kizárólag csak hidrogén és hélium található. Az exoszféra és a termoszféra együtt alkotja a heteroszférát.
Az öt fő réteg mellett egyéb tulajdonságok alapján más rétegeket is megkülönböztetünk. Ilyen például az ózonréteg, amely a sztratoszféra 15–35 km-es sávjában található, ahol az ózonkoncentráció sokkal magasabb, mint a légkör többi részében. A réteg modern kori ritkulása, az úgynevezett ózonlyuk a felszínre jutó káros sugárzás növekedésével, az élőlényekre ható káros hatásokkal jár. Másik ilyen réteg az ionoszféra, egy 50 és 1000 kilométer között elhelyezkedő, a nap sugárzása által ionizált gázokból álló képződmény, amely a magnetoszféra belső határát is kijelöli egyben.
Mágneses mező:
A Föld mágneses mezeje egy mágneses dipólus, hasonló, mint egy rúdmágnes által generált mágneses mező.
A rendszer két pólusa közelítőleg megegyezik a földrajzi Északi és déli pólussal (érdekesség, hogy a mágneses mező déli pólusa az Északi mágneses pólussal, valamint a mező északi pólusa a Déli mágneses pólussal
egyezik meg), a két mágneses sarkot összekötő képzeletbeli tengely 11,3°-kal tér el bolygónk forgástengelyétől. A mágneses sarkok nem stabilak, átlagosan
15 kilométert vándorolnak arrébb a földfelszínhez viszonyítva minden évben (a két mágneses pólus egymástól független irányokba vándorol és nem pontosan
a földgömb átellenes pontjain helyezkednek el). A mező instabilitásának másik jele a nagyjából 200 000 évente bekövetkező pólusváltás. Hawaii vulkánjainak megfigyeléséből származó, a kőzetekben megőrződött mágnesesség mérésein alapuló feltételezések szerint időről időre megváltozik a mágneses mező polaritása, a legutóbbi ilyen esemény 780 000 évvel ezelőtt következett be. A mágneses mező eredete feltételezhetően a bolygómagban létrejött dinamóhatás, amelyben a mag olvadékának áramlása hatására létrejövő áramlatok elektromos áramot és mágneses mezőt indukálnak.
A földmagban indukálódott mágneses mező rendkívül kiterjedt, a felszíntől több tízezer kilométerre elnyúló mágneses buborékot, az ún. Magnetoszférát hozza létre bolygónk körül. A magnetoszféra alakja nem gömbszimmetrikus, hanem Üstökösre hasonlít, mivel a napszél nyomása eltorzítja (a Föld nappali oldalán összenyomja, a felszínhez közelebbre tolja a magnetoszféra határát, míg az éjszakai oldalon csóvaként elnyújtja).
A magnetoszféra védőburkot von a Föld köré, a sugárzások nagy részének kiszűrésével lehetővé tette az élet kialakulását és védelmezi azt a kezdetek óta.
A magnetoszféra jelenlétére két kísérleti bizonyíték létezik. Az egyik a sarki fény, a világűrben a napszéllel áramló részecskék, légköri gázok ionizálása közben felszabaduló fotonok okozta fényjelenség, a mező erővonalai mentén. A másik az iránytű, egy eszköz, amelyben a tű a mágneses észak-déli irány felé áll be.
Helye és mozgása a Naprendszerben:
A Föld a Naptól számítva a harmadik bolygó. Központi csillagunk körüli pályája közel kör alakú, átlagos naptávolsága – amelyet Csillagászati egység (CsE) jelöléssel a Naprendszerbeli távolságok mérőszámaként is szokás alkalmazni – 150 millió kilométer. Az ellipszispálya napközelpontja 147 098 074,
Naptávolpontja 152 097 701 kilométeren található. A Föld a Merkúrral, a Vénusszal és a Marssal együtt a Föld-típusú bolygók vagy más néven kőzetbolygók családjába tartozik, amelyek a Belső Naprendszer meghatározó objektumai. A Naprendszerbeli elhelyezkedése az ún. lakható övezetbe esik, abba a zónába, ahol a hőmérséklet elég meleg az Élet alapkövét jelentő Víz folyékony halmazállapotban tartására.
2011-ben a NASA Wide-field Infrared Survey Explorer
(WISE) műholdjának adatai segítségével egy kb. 300 méter átmérőjű Trójai-típusú kísérőt azonosítottak 2010 TK7 néven az egyik Lagrange-pontban.
Keringése:
Bolygónk a Nap körül kering, egy keringést 365,242199 nap alatt tesz meg. A keringés iránya nyugatról kelet felé mutat (a Nap szemszögéből nézve), egy
a Nap és a Föld északi pólusa felett elhelyezkedő megfigyelő az óramutató járásával ellentétes keringést figyelhetne meg. A Föld átlagos pályamenti
sebessége 30 km/s, amellyel a csillagos égbolthoz képest közelítőleg 1°-ot halad előre naponta a bolygó (a csillagok egy év alatt egy teljes kört írnak le látszólagos égi pályájukon a földi megfigyelő számára, emiatt az égbolt egy adott pontja minden nap kb. 4 perccel korábban kel fel a horizonton).
A csillagászati és matematikai modellek nem egységesek a Föld keringésének stabilitását illetően. A legtöbb modell hosszú időn át – százmillió, vagy évmilliárdos skálán – stabil pályát vetít előre, egyes modellek szerint azonban megjósolhatatlanok a pályaváltozások.
Tengelyferdesége:
Földünk egyenlítője az ekliptika síkjával jelenleg 23,44°-ot zár be, amely egy korábbi bolygóközi ütközés eredménye. A tengelyferdeség és a Nap körüli keringés közös hatása az évszakok kialakulása a felszínen. A tengelyferdeség miatt a földfelszín egy adott pontjának megvilágítottsága állandóan változik az év során, ez periodikus évszak-változásokat okoz. Az északi féltekén
Nyár van, amikor az Északi-sarkpont a Nap felé fordul (ugyanekkor tél van a déli féltekén) és tél van, amikor a Déli pólus fordul a Nap felé (és ugyanekkor nyár van a déli félgömbön). Nyáron a nappalok hosszabbak és a hosszabb besugárzás miatt magasabb hőmérséklet alakul ki, míg télen rövidebb ideig tart a nappal és alacsonyabb a hőmérséklet is. A hatás az egyenlítőhöz közelebb kevésbé érezhető, a földrajzi szélesség emelkedésével egyre markánsabb. Az északi és déli sarkkörön túl pedig speciális megvilágítottsági viszonyok alakulnak ki: vannak időszakok, amikor több mint 24 órán át tartó éjszaka, vagy ugyanígy több mint 24 órán át tartó nappal van.
TOVÁBBI INFORMÁCIÓK:
Irodalom: Márai Sándor – Föld, föld!
Zene: Nyitrai Marianna és az Üsztürü zenekar – A föld hátán
