14.11.2012 Wykład
21 listopada 2012
20:14
POWIERZCHNIA MERKUREGO
Merkury jest 1,5razy większy od księżyca. Masa Merkurego jest dużo większa w stosunku do księżyca
co wskazuje że wnętrze jego ma charakter metaliczny.
- Na jego powierzchni znajduje się niezliczona ilość kraterów.
- Caloris B. 1550km średnica   basen upałów
- powierzchnię budują najprawdopodobniej skały bazaltowe.
-jest małą planetą i w związku z tym temp jest zbyt niska by mogło zaistnieć zjawisko migracji kier.
[(Może deszczów na księżycu) 3 mld lat mają skały na księżycu]
WENUS
Wenus obserwujemy badamy za pomocą radarów. Omawiając Wenus badamy przeszłość Ziemi.
- powierzchnia zakryta przez chmury kwasu siarkowego?
- Dwutlenek węgla i woda tworzy atmosferę.
-temperatura 500*C
-ciśnienie jest ponad 90x większe niż na Ziemi
-brak wody
-młodsza od Ziemi
- bardzo liczne zjawiska młodego wulkanizmu. Ponad 80%powierzchni to skały wulkaniczne.
- aktualnie młodych wulkanów, kraterów naliczona ponad 1000. Największy ma średnicę 250km.
Wydobywa się z nich lawa o małej lepkości.
- na jej powierzchni nie spotyka się dawnych pozostałości po starych, dawnych impaktach.
Astronomowie interpretują to jako fakt że powierzchnia Wenus jest powierzchnią młodą czyli ma ok
500 mln lat.
- duże zróżnicowanie w morfologii terenu. Wynosi & . m. Zarówno wyżyny jak i niziny są zbudowane
ze skał wulkanicznych.
- spotykane są łańcuchy górskie których wysokość wynosi kilka tysięcy metrów.
- plamy gorąca (hotspoty) są głównym mechanizmem oddawania ciepła z wnętrza planety ku jej
powierzchni
- nie rozwinął się jeszcze mechanizm migracji kier jej litosfery, skorupy, powierzchni
MARS
Geo fiz - wykłady Strona 1
MARS
Mars jest o połowę mniejszy od Wenus ale dwa razy większy od księżyca. Dzięki temu produkuje
także więcej ciepła wewnętrznego. W przeciwieństwie do Wenus a nawet Ziemi Mars ma dużo
dłuższą historię geologiczną. Jego powierzchnia była zmieniana zarówno przez aktywność
wulkaniczną jak i liczne procesy erozji, bardzo liczne kolizje z różnego typu meteorytami.
- obecność Wielkich Dolin Ryftowych  bardzo głębokie pęknięcia w obrębie skorupy, które
umożliwiają oddzielanie się fragmentów skorupy i ich migrację
- silne wiatry przenoszące kurz
- liczne wyschnięte koryta rzek
- dawniej zjawiska powodziowe
- obecnie nie ma warunków dla istnienia wody ze względu na za niskie ciśnienie atmosferyczne  6
tysięcy w stosunku do Ziemskiego.
- atmosfera złożona z dwutlenku węgla
- woda związana w lądolodach na biegunach
- Mars stygł znacznie wolniej niż księżyc, dzięki temu w jego obrębie mogło wyodrębnić się
metaliczne jądro płaszcz i skorupa
- astronomowie twierdzą że w przeszłości atmosfera marsjańska była dużo gęstsza a klimat miał
charakter umiarkowany z dostatkiem wody.
- Olympus Mons  najwyższy wulkan na Marsie (wys. 23km)
Planety zewnętrzna nie są istotne dla tego przedmiotu.
-są duże
-mała gęstość
-zbudowane z wody metanu & .
- szybko kręcą się wokół własnej osi
Geneza planet:
(gwiazdy powstały z koncentracji mgławicy)
Planety są efektem kondensacji mgławicy występującej wokół Słońca. Czynniki:
-zróżnicowanie temperatury
-siła grawitacji
W zewnętrznych niska temp. Umożliwiła krystalizację & & . w formie kryształów lodu. Natomiast
bliżej słońca na zasadzie grawitacji występowały ciężkie pierwiastki (krzem żelazo glin) które
wchodziły w reakcję z tlenem tworząc związki o stosunkowo dużej wielkości i gęstości i ich
kondensacja miała doprowadzić do powstania pyłu kosmicznego w relatywnie krótkim czasie. (Edwin
Wnuk  Planeta Ziemia).
Geo fiz - wykłady Strona 2
Cząstki ciężkich pierwiastków w okresie ok 100 000 lat przez wzajemne kolizje malutkich cząstek
powstawały coraz większe krople które łącząc się ze sobą utworzyły asteroidy. Kolejne kolizje coraz
większych asteroid miały doprowadzić do powstania protoplanet. Ich skład (w przyszłości planet) jest
bezpośrednio uzależniony od odległości od słońca. W pobliżu z ciężkich pierwiastków a w dalszej
odległości z różnego rodzaju cząstek lodu.
Kolizje te miały doprowadzić do powstania & .. procesy dyferencjacji  separacji grawitacyjnej.
Cięższe  wewnątrz planety, lżejsze na zewnątrz. Przez co powstał podział na jądro skorupę płaszcze
etc.
Samo pojęcie księżyca jest łączone z kolizją z jakąś asteroidą która uderzając miała odłupać kawałek
a księżyc powstał z pyłu wyrzuconego w kosmos na skutek kolizji.
Skład odpowiadający współczesnej ziemi (jak również taki jak występujący koło wulkanów)
Spadek temperatury i skroplenie się wody umożliwiło powstanie oceanu.
RUCHY ZIEMI
- Ziemia wraz z galaktyką oddala się od innych galaktyk uczestnicząc w ogólnej ekspanci
Wszechświata
- wraz ze słońcem obiega jądro galaktyki
-obiega słońce
-obraca się wokół własnej osi
-wraz ze swoją osią dokonuje ruchu precesyjno-nutacyjnego
a) obieg ziemi wokół słońca& & orbity
-spowodowane głównie oddziaływaniem grawitacyjnym Słońca do Ziemii (30km/s) (108km/h)
-krąży po elipsie, ruch ma charakter eliptyczny
-ekliptyka - płaszczyzna którą tworzy orbita
-średnia odległość Ziemi od Słońca wynosi 149 600 000km
- ze względu na spłaszczenie orbity Ziemia krążąc wokół słońca w ciągu roku raz znajduje się
najbliżej(147mln km) i jej ruch jest najszybszy (peryhelium) raz najdalej(152 mln km) i jej ruch jest
najwolniejszy (aphelium)
Peryhelium  Zima
Aphelium  Lato
TO sprawia, że Zima na półkuli N jest krótsza niż na S.
Oś ziemi jest w stałym położeniu względem ekliptyki(?)
Kształt orbity po której Ziemia krąży wokół słońca zmienia się z czasem. Istnieje okres kiedy wartość
spłaszczenia jest równa 0. Orbita staje się podobna do koła, znika peryhelium i aphelium. Jedno
wahnięcie spłaszczenia tej orbity przebiega w okresie ok 100 tys lat. Od tego zależy ile energii ciepła
dociera do powierzchni ziemi. 0,3% różnicy.
Słońce nie jest w centrum orbity. Jest przesunięte i znajduje się w jednym z ognisk elips.
Geo fiz - wykłady Strona 3
b) Ruch Ziemi wokół własnej osi
oś jest nachylona do płaszczyzny pod kątem 66,55*
a względem normalnej do ekliptyki, względem, pionu wynosi 33,45?
To odpowiada za zmianę pór roku w okresie 12 miesięcy
Istnieją wahania kąta nachylenia osi obrotu ziemi (ang. Axial tilt) ich wartość wynosi 2,4* w okresie
41 000 lat. Te zmiany kąta nachylenia mają wpływ na długość dnia i ilość ciepła które jest
dostarczane szczególnie na duże szerokości geograficzne.
PRECESJA  efekt oddziaływania grawitacyjnego słońca i księżyca na obracającą się ziemię. Efektem
tego jest zjawisko ruchu osi ziemi po obwodzie stożka o połówkowym kącie rozwarcia 23,45* Czyli
pełen kąt rozwarcia takiego stożka wynosi 46,90*. Ma to wpływ na północ astronomiczną. Pełen
obrót precesyjny (zakreślenie pełnego okręgu) dokonuje się w ciągu 25 800lat i nazywany jest rokiem
platońskim.
Zmiana biegunów świata (przez precesję) za ok 11 tys lat jak spojrzymy na niebo to gwiazdą
biegunową będzie Wega (w gwiazdozbiorze Lut )
Precesja została odkryta przez & & & & . W
NUTACJA  sprawia że ruch precesyjny nie odbywa się po obwodzie, ale po pewnej linii falistej. Okres
wahań nutacyjnych wynosi 18,6 lat.
Siła Coriolisa - ma charakter siły bezwładności
F=2omega v sinfi
Omega  prędkość kątowa (stała jest) (zmiana położenia)
fi  szerokość geograficzna
v  prędkość poruszającego się ciał
Siła Coriolisa zwiększa się z szerokością geograficzną i prędkością. Jeżeli jest różna prędkość to im
szybszy ruch tym większa wartość siły C. oddziałowującej na ciało. Oddziałuje na & . wody
dyna - masa 1gr nadawane jest przyspieszenie 1cm2
Siła ta wpływa na zmianę kierunku migracji wód i powietrza
W 1930?r serbski matematyk Milutin Milankowicz dokonał obliczeń jak zmienia się położenie Ziemi
względem Słońca na przestrzeni czasu. Pod uwagę wziął ekscentryczność orbity, a także wahania osi i
obliczył jaki to może mieć wpływ na wartość insolacji (nasłonecznienia). On dodał efekty tych zmian i
na podstawie tak dokonanych obliczeń określił jakie mogą być zmiany klimatu na przestrzeni czasu.
Stwierdził że rozwój lądolodów na 65*szerokości N powinien mieć miejsce w okresie 100 tys 40tys
20 tys lat. Póz
niejsze badania geologiczne potwierdziły ten efekt, któremu nadano nazwę Cyklów
Milankowicza. Zmiany klimatu są realne!
Milankovic
Geo fiz - wykłady Strona 4
Milankovic
Tutaj (w Polsce) kiedyś był klimat ciepły śródziemnomorski. Musiałam się tak ociągać z narodzinami?
Wartość temperatury  sumaryczna wartość ciepła
ATMOSFERA
Ziemia:
78% azot
21% tlen
Ok. 1% argonu
Ciśnienie atmosferyczne to śrenio 1 bar
Wenus:
96% dwutlenek węgla
3,5% azot
CO zatrzymuje wsteczne promieniowanie cieplne, które dociera ze Słońca, nie odbija się od
2
powierzchni planety i ucieka w przestrzeń, a jest zatrzymywane.
Para wodna obecna w atmosferze ma często odczyn kwaśny, gdyż są w niej rozpuszczone różne
kwasy.
Pyłki kwiatów i innych roślin to też składnik atmosfery.
Powietrze też podlega siłom grawitacji, przez co większość cząstek składowych atmosfery jest
zagęszczana przy powierzchni Ziemi. Im ich więcej, tym wyższa wartość ciśnienia atmosferycznego.
Na Mount-Everest ciśnienie atmosferyczne to 2/3 ciśnienia przy powierzchni
50% powietrza zalega poniżej 5km
90% poniżej 16km
99,999% poniżej 100km
BUDOWA ATMOSFERY
Troposfera 10km nad biegunami, 16km nad równikiem; skupia 80% masy atmosfery. Jedynie w niej
jest obecna para wodna. Wraz z wysokością spada temperatura ( na szczycie ok -80*C) gr tropos,
gdyż tylko w niej występuje konwekcja (ciepłe masyu powietrza się unoszą, zimne opadają)
Stratosfera 16  50 km w jej obrębie wzrasta temp., co jest spowodowane absorpcją promieni UV.
Występuje w niej ozon, którego największa koncentracja jest na wysokości
Mezosfera do wys. Ok 90 km. Jest tam niewielka ilość cząstek, przez co temp spada, dochodząc do
wartości poniżej -80*C
Termosfera stanowi ok 1% gazów, temperatura wzrasta, co jest spowodowane absorpcją krótkich fal
od Słońca, co powoduje jonizację powietrza. Temperatura dochodzi do 80*C, ale nieodczuwalna ze
względu na niewielką ilość cząstek.
Cyrkulacja mas powietrza na Ziemi
Geo fiz - wykłady Strona 5
Spowodowana jest różnicą w stopniu nagrzania różnych miejsc na Ziemi, co powoduje różnicę
ciśnień.
Konwekcja  gęsta materia wędruje w dół, rzadka w górę.
W Poznaniu garbary są na wschodzie, bo wiatr głównie wieje z zachodu.
Geo fiz - wykłady Strona 6