Hình dạng, kích thước và cấu tạo của Trái đất

Trái đất lồi lên xa tâm hơn tạo thành bề mặt lồi lõm luôn luôn thẳng hướng với

trọng lực.

2.2. Kích thước

Các số liệu đo tính chính xác nhất về kích thước của Trái đất đã được nhà

trắc địa học Xô Viết F.N.Kraxôpxki công bố năm 1942 là:

Bán kính xích đạo a: 6378,160 km

Bán kính cực b: 6356,777 km

Độ dẹt ở cực: (a- b) : a = 1/ 298 hay 21,36 km

Độ dẹt ở xích đạo: 1/ 30000 hay 213 m

Chiều dài đường xích đạo (chu vi): 40075,7 km

Chiều dài vòng kinh tuyến: 40008,5 km

Diện tích bề mặt Trái đất: 510,2 triệu km2

Thể tích:1083 tỷ m3

2.3. Ý nghĩa địa lí của hình dạng và kích thước Trái đất

Do Trái đất có dạng hình cầu nên Mặt trời không thể chiếu sáng một lúc

cho mọi nơi trên Trái đất mà chỉ một nửa được chiếu sáng là ban ngày và một nửa

chìm trong bóng tối là ban đêm cùng với sự tự quay quanh trục của Trái đất làm

cho nhịp điệu ngày đêm liên tục xảy ra, lớp vỏ địa lí đã điều hoà nhiệt độ.

Các tia sáng chiếu xuống xích đạo tạo góc nhập xạ 90 o từ xích đạo về 2 cực

thì góc nhập xạ nhỏ dần. Vì vậy, năng lượng Mặt trời mà mặt đất tiếp thu được

giảm dần từ xích đạo về 2 cực tạo nên sự phân bố tương tự của chế độ nhiệt. Đó là

nguyên nhân chính dẫn đến sự hình thành các vành đai khí hậu và tính địa đới của

các yếu tố địa lí. Dạng hình cầu đối xứng qua mặt phẳng xích đạo hình thành hai

nửa cầu bán cầu Bắc và Nam.

Do có dạng hình cầu, Trái đất chứa được lượng vật chất tối đa và nhờ có

khối lượng, kích thước tương đối nên Trái đất đã hình thành và di chuyển xung

quanh nó một lớp khí quyển. Điều này vô cùng quan trọng vì nó quyết định khả



năng xuất hiện và tồn tại sự sống trên bề mặt Trái đất cũng như tạo điều kiện để

diễn ra các quá trình trong vòng tuần hoàn vật chất và năng lượng trên Trái đất.

2.4. Cấu tạo của Trái đất

Nghiên cứu sự thay đổi của sóng địa chấn lan truyền trong lòng Trái đất,

người ta đã biết được Trái đất có cấu trúc gồm nhiều lớp.

2.4.1. Lớp vỏ Trái đất

Vỏ Trái đất là lớp vỏ mỏng bao bọc bên ngoài của Trái đất có độ dày dao

động từ 5 km (ở đại dương) đến 70 km (ở lục địa). Thành phần vật chất của lớp vỏ

Trái đất chủ yếu gồm hy-đrô, si-líc, nhôm, sắt, can-xi, na-tri. Lớp vỏ Trái đất có

cấu tạo không đồng nhất có hai kiểu chính là:

Kiểu vỏ lục địa: có cấu tạo ba tầng là các tầng trầm tích, gra-nít và ba-zan.

Kiểu vỏ đại dương: có cấu tạo hai tầng là các tầng trầm tích và ba-zan,

trong đó tầng trầm tích rất mỏng.

Ngoài ra còn có kiểu vỏ chuyển tiếp thường quan sát thấy ở các khu biển

rìa lục địa hoặc biển nội địa.

Vỏ Trái đất chỉ chiếm khoảng 15% về thể tích và khoảng 1% trọng lượng

của Trái đất nhưng có vai trò rất quan trọng đối với thiên nhiên và đời sống con

người.

2.4.2. Lớp man-ti

Dưới vỏ Trái đất cho tới độ sâu 2900 km là lớp man-ti (còn gọi là bao man-ti).

Lớp này gồm hai tầng chính. Càng vào sâu, nhiệt độ và áp suất càng lớn nên trạng

thái vật chất của bao man-ti có sự thay đổi quánh dẻo ở tầng trên và rắn ở tầng dưới.

Vỏ Trái đất và phần trên cùng của lớp man-ti (đến độ sâu 1000 km) vật chất

ở trạng thái cứng người ta thường gộp vào gọi chung là thạch quyển. Thạch quyển

di chuyển trên một lớp mềm của bao man-ti như các mảng nổi trên mặt nước.



2.4.3. Nhân Trái đất

Nhân Trái đất là lớp trong cùng dày khoảng 3470 km. Ở đây nhiệt độ và áp

suất lớn hơn so với các lớp khác, từ 2900 km đến 5100 km là nhân ngoài, nhiệt độ

khoảng 5000oC, áp suất từ 1,3 đến 3,5 triệu atm, vật chất tồn tại trong trạng thái

lỏng. Từ 5100 km đến 6370 km là nhân trong, áp suất từ 1,3 đến 3,5 triệu atm vật

chất ở trạng thái rắn. Thành phần vật chất chủ yếu của nhân Trái đất là những kim

loại nặng như ni-ken (Ni), sắt (Fe) nên gọi là nhân NiFe.

3. Các chuyển động của Trái đất và hệ quả của nó

3.1. Chuyển động tự quay quanh trục và hệ quả của nó

3.1.1. Chuyển động tự quay quanh trục



Hình 1.1 Chuyển động tự quay quanh trục của Trái đất

Các nhà thiên văn học cổ đại đều cho Trái đất là trung tâm của Vũ trụ, Mặt

trời và các vì sao đều quay quanh Trái đất sinh ra ngày và đêm. Quan niệm đó

được nhà thiên văn học Ptô-lê-mê lập thành học thuyết "Thuyết địa tâm hệ". Cuối

thế kỉ XV Cô-Per-nic (Ba Lan) đã nhận thức đúng đắn về các vận động của Trái

đất và vị trí của Trái đất trong hệ Mặt trời, lập nên học thuyết "Nhật tâm hệ".

Năm 1851, Nhà vật lý người Pháp (Foucallt) đã dùng một con lắc nặng 28

kg dài 40m treo trong cung điện Pantheon ở Pa-ri để làm một thí nghiệm nổi tiếng

chứng minh hiện tượng tự quay của Trái đất. Ông đã để dưới con lắc một bàn cát

và cho quả lắc dao động theo một hướng nhất định. Sau một thời gian, mặt phẳng



dao động của quả lắc hình như chuyển hướng và vạch trên bàn cát những đường

chéo với đường thẳng vạch ban đầu, những đường chéo đó chuyển dần từ đông

sang tây. Theo nguyên lý cơ học thì mặt phẳng dao động của quả lắc không bao

giờ bị đổi hướng, vậy điều đó chứng tỏ Trái đất tự quay quanh trục theo hướng

ngược lại tức là từ tây sang đông. Trái đất quay một vòng hết 23h56'4''(một ngày

đêm).

Bảng 1.2 Tốc độ góc quay của Trái đất

Vĩ độ

Vận tốc quay (m/s)



0o

464



20o

437,7



40o

355,4



60o

232



90o

0



3.1.2. Hệ quả

3.1.2.1. Sự luân phiên ngày, đêm

Hình khối cầu của Trái đất luôn được Mặt trời chiếu sáng một nửa, còn một

nửa không được chiếu sáng, vì thế sinh ra ngày và đêm. Tuy nhiên, do Trái đất tự

quay quanh trục nên mọi nơi ở bề mặt Trái đất đều lần lượt được Mặt trời chiếu

sáng rồi lại chìm trong bóng tối, gây nên hiện tượng luân phiên ngày và đêm. Nhịp

điệu ngày đêm kế tiếp làm cho sự phân phối bức xạ Mặt trời trên bề mặt Trái đất

được điều hoà. Sự chênh lệch nhiệt độ không lớn giữa ngày và đêm có ý nghĩa rất

lớn về mặt địa lí nói chung và khí hậu nói riêng.

3.1.2.2. Mạng lưới toạ độ trên Trái đất

Sự vận động tự quay quanh trục đã tạo cơ sở cho việc xây dựng mạng lưới

toạ độ để xác định vị trí các địa điểm. Khi tự quay các điểm trên bề mặt Trái đất

đều di chuyển vị trí chỉ có hai điểm quay tại chỗ đó là hai cực: cực Bắc và cực

Nam.

Đường thẳng tưởng tượng đi qua tâm Trái đất được gọi là trục Trái đất,

Trục nghiêng với mặt phẳng hoàng đạo một góc 66o33'.

Vòng xích đạo là vòng tròn lớn thẳng góc với trục Trái đất chia Trái đất

thành hai nửa: nửa cầu Bắc và nửa cầu Nam.

Vĩ tuyến là những vòng tròn song song với đường xích đạo.