8

DODIR ZEMALJSKIH GEOSFERA

1–126. Földrajz horvátG5Végl 2006.07.25 13:35 Page 8

Uvod

Ud¥benik „Fizi©ka geografija” prva je knjiga serije koja se sastoji od ©etirisveska. Ostali dijelovi serije: Zemljopis Maœarske, Drußtvena geografija iRegionalna geografija.

Tko je u osnovnoj ßkoli veù viße godina u©io zemljopis, sigurno bi i sam znaoodgovoriti na pitanje: ©ime se bavi zemljopis ili geografija? Ako ka¥emo da je temapovijesti vrijeme, onda zemljopis ispituje tajne prostora. Zanima se svim pojavamakoje imaju prostornu rasprostranjenost na Zemlji. A to ©ini tako da zemljovid neopisuje samo rije©ima, tj. ne ka¥e samo gdje se ßto nalazi na Zemlji, veù otkriva i tozaßto je neßto baß na danome mjestu, te kakve utjecaje i posljedice nosi sa sobom.Ovaj se svezak bavi pitanjima i problemima ©iji je cilj utemeljenje zemljopisnespoznaje o naßoj Zemlji i okolißu. Pri tome se koristi znanjem mnogih samostalnihznanosti koje su se odvojile od geografije. Tako veùa poglavlja ud¥benika prenoseznanja iz astronomije, geologije, klimatologije itd.

U poglavlju „Naße mjesto u svemiru” priopùeno je znanje iz astronomskegeografije koje se odnosi na naßu Zemlju. U geomorfoloßkom poglavlju prikazanoje nastajanje reljefnih oblika koji nas okru¥uju.

U poglavlju „Utjecaj fizi©kogeografske zonalnosti na ¥ivot drußtva” mo¥emose upoznati s povijesnim razvojem te povezanosti, s porastom svjetskogastanovnißtva i njegovom rasprostranjenoßùu na Zemlji.

U nekim se poglavljima nalaze i uokvireni dijelovi teksta. Ti tekstovi tuma©epojmove i tijekove (procese) ©ije je znanje bezuvjetno potrebno da bismo razumjeli©itavo gradivo poglavlja.

Opseg nekih poglavlja koli©inski je veùi nego ßto se na jednom satu mo¥esvladati. Razgraœivanje tih poglavlja prepußtamo nastavnicima koji upotrebljava-ju ovaj ud¥benik, buduùi da smo nastojali sa©uvati logi©ko jedinstvo gradiva.

Na osnovi naslova ud¥benik se bavi fizi©kom geografijom, ali se viße putaosvrùe na iskorißtavanje prirodnih okolnosti i prirodne sredine, te njihovim utje-cajem na ¥ivot drußtva. U prvom desetljeùu XXI. stoljeùa jedna od najva¥nijih temazemljopisa upravo je vezana uz tzv. ekologiju. Veùina ekoloßkih problema, naime,mo¥e se svesti na narußavanje ravnote¥e prirodne sredine putem gospodarske dje-latnosti. To su takvi tijekovi koji su ©vrsto povezani s fizi©kom, odnosno drußtve-nom geografijom. Tim ekoloßkim pitanjima bave se uglavnom ßtiva koja se nalazeiza pojedinih poglavlja. Meœu ßtivima, meœutim, nalazimo i druk©ije tekstove. Unjima mo¥ete ©itati imena maœarskih znanstvenika i istra¥iva©a. Ulomci iz nji-hovih djela odaju po©ast istra¥iva©ima koji su radili na raznim poljima geo-znanosti. Neki navodi (citati) govore o istra¥iva©kim putovanjima, ekspedicijamau daleke krajeve. Mnoge znanstvene uspjehe opisane u ud¥beniku mo¥emo zah-valiti upravo takvim ekspedicijama.

Ako je ud¥benik uspio u nekima pobuditi zanimanje za geoznanosti,mo¥ebitno ¥elju da, onaj tko danas prelistava ovaj ud¥benik, u buduùnosti budesljedbenik tih istra¥iva©a, onda autorov, urednikov i izdava©ev rad nije bio uzalu-dan.

9

1–126. Földrajz horvátG5Végl 2006.07.25 13:35 Page 9

Zemlja u svemiru

Zvjezdoznance i obi©ne ljude, filozofe i pisce fantasti©nih romana veù tisuùljeùimazanima pitanje gdje se naßa Zemlja nalazi u beskrajnome svemiru, u univerzumu.

Od geocentri©ne slike svijeta do otkriùa zvjezdanih sustava

Zemlju su u starom vijeku, meœu ostalim na temelju Ptolemejeve (100. – 178.nakon Krista) djelatnosti, zamißljali kao sredißte svemira (geocentri©na slika svijeta).Ta je teorija bila na snazi sve do XVI. stoljeùa. Kopernik (1473. – 1543.) prvi je spoz-nao da Zemlja s ostalim planetima zajedno kru¥i oko Sunca (heliocentri©na slika svi-jeta). Kopernikovu je zamisao dalje unaprijedio Galilei (1564. – 1642.), a Kepler (1571.– 1630.) izradio je zakone o kretanju planeta koji su na snazi sve do danas.Astronomska istra¥ivanja u proßlom stoljeùu dokazala su da je Sunce sredißtesamo Sun©eva sustava, a ne cijeloga svemira. Sun©ev je sustav dio Mlije©ne staze(Galaksije) koja se sastoji od stotinjak milijardi zvijezda. Osim Galaksije viße odmilijardu sli©nih zvjezdanih sustava (ekstragalaksija) ©ini metagalaksiju ßto je joßuvijek samo djeliù ©itavog univerzuma.

Mlije©na staza

Mlije©na staza (Kumovska slama, Galaksija) sastoji se od viße milijardi zvijez-da. Gledana odozgo, Mlije©na staza sli©i spirali. Ako je pak gledamo sa strane,podsjeùa nas na dva duboka tanjura okrenuta jedan prema drugomu (1. slika).Moramo zamisliti zamaßne tanjure, jer promjer Mlije©ne staze iznosi 100 000svjetlosnih godina (svjetlosna godina = udaljenost koju svjetlo u zrakopraznomeprostoru prevali za godinu dana kreùuùi se brzinom od 300 000 km/s, tj. oko desetbilijuna [1013] km). U sredißtu prostora, koji obuhvaùaju tanjuri, nalazi se jezgraMlije©ne staze, ©ija je masa jednaka otprilike s masom 100 milijuna Sunaca.Mlije©na se staza sastoji od stotinjak milijardi (1011) zvijezda. Zvijezde su plinskekugle koje imaju vlastito svjetlo. Jedna od tih zvijezda je i Sunce, sredißte naßegSun©eva sustava. Sunce se od sredißta Mlije©ne staze nalazi na udaljenosti od30 000 svjetlosnih godina.

11

NAfiE MJESTO U SVEMIRU

1–126. Földrajz horvátG5Végl 2006.07.25 13:35 Page 11

Sun©ev sustav

Sun©ev sustav je ona zona Mlije©ne staze unutar koje dolazi do izra¥ajagravitacijski utjecaj Sunca. Radijus toga kuglastog prostora iznosi oko dvije svjet-losne godine.

Sunce je zvijezda plinovitog agregatnog stanja, a nalazi se u sredißtuSun©eva sustava. Sun©ev je promjer 110 puta veùi od Zemljina promjera (1,4 mili-juna km), a prema kemijskom sastavu sastoji se od 80% vodika i 20% helija.

Sun©evu proizvodnju energije osigurava pretvaranje vodika u helij, ßto se zbivakao reakcija u atomskoj jezgri. Taj ùe tijek osigurati proizvodnju energije joß 10-ak milijardi godina. Na Sun©evoj povrßini temperatura iznosi 6100 K.(Temperaturna skala u Kelvinovim stupnjevima [K] za ishodißte smatra dosadapostignutu najni¥u temperaturu. To je apsolutna nula [–273 °C]. Dakle 0 °C jed-nako je sa 273 K.)

12

30 000 svjetlosnih godina

100 000 svjetlosnih godina

Ravnina simetrije Mlije©ne stazeSunce

radijsko

atomski reaktorza cijepanje

atomske jezgre

rentgensko

ultraljubi©asto

vidljivo svjetlo

infracrveno

sun©ane pjege

1. MLIJE

Sun©evom sustavu pripada devet velikih i oko100 000 malih planeta. Planeti su nebeska tijelakoja kru¥e oko neke zvijezde (u naßem slu©aju okoSunca). Nemaju vlastito svjetlo, samo odbijajusvjetlo zvijezde matice.

a)Unutraßnjim planetima tipa Zemlje pri-padaju Merkur, Venera, Zemlja i Mars koji se nalazerazmjerno blizu Sunca. Osim sli©ne mase ti su pla-neti sli©ni i po razmjerno velikoj gustoùi (viße od3 g/cm3), odnosno po tome ßto imaju ©vrstu litosferu.

b) Vanjski planeti tipa Jupitera (Jupiter, Sa-turn, Uran, Neptun) znatno su veùi od planeta tipaZemlje. Gustoùa planeta prete¥ito plinovitog agre-gatnog stanja veoma je mala (0,7 – 2,2 g/cm3). Drugazna©ajka vanjskih planeta jest bogatstvo u mjesecima(ukupno viße od 60 mjeseci). Mjesecom nazivamopratioce planeta koji kru¥e oko planeta.

U taj sustav od dvije skupine samo se Pluton nemo¥e jednosmisleno uvrstiti. On je najudaljenijiplanet Sun©eva sustava. Na temelju dimenzija i svoj-stava sli©i unutraßnjim, a na osnovi udaljenosti odSunca vanjskim planetima.

13

Pluton

Neptun

Uran

Saturn

Jupiter

Mars

Zemlja

Venera

Merkur

Sunce

PODACI O VELIKIM PLANETIMA SUN

IMENIK VELIKIH PLANETA

MERKUR – Taj se veliki planet nalazi najbli¥e Suncu. Njegovu povrßinupokrivaju prstenaste planine sli©ne Mjese©evim kraterima. Ti su krateri vjero-jatno o¥iljci udara meteorita. Merkur prakti©no nema atmosferu.

VENERA – Na nebeskome svodu mo¥emo je uo©iti uglavnom u zoru,odnosno u sumrak. Zbog toga ju je narod nazvao Ve©ernja©om ili Zornja©om.Dimenzije su joj veoma sli©ne dimenzijama Zemlje. Atmosfera joj se sastoji oddebeloga, neprobojnoga sloja oblaka.

MARS – Reljefni oblici sli©ni su onima na Zemlji: reljef planeta ispresijecanje dolinama nekadaßnjih rijeka i ledenja©kim dolinama, a mogu se prepoznatii golemi vulkani (meœu njima i najvißa planina cijelog Sun©eva sustava, 27 kmvisok Mount Olympus). Na polovima se nalazi ledeni pokriva©.

JUPITER – Masa mu je dva i pol puta veùa od ukupne mase svih ostalihplaneta. U debeloj atmosferi prepoznajemo oblake rasporeœene u oblikupruga, odnosno goleme atmosferne vrtloge (npr. tzv. Velika crvena mrlja).

SATURN – Po dimenzijama nalazi se na drugome mjestu iza Jupitera.Poznat je prije svega po prstenastom sustavu koji je sastoji od siùußnihkamen©iùa i komadiùa leda.

URAN – Isti©e se prije svega veoma brzim okretanjem oko osi. Rotacijskaos i ekliptika pribli¥no su iste. Glavni sastojci atmosfere jesu vodik i helij.

NEPTUN – Po sastavu atmosfere sli©an je Uranu, a po veoma brzim vjetro-vima i vrtlozima njegove atmosfere Saturnu.

PLUTON – Najudaljeniji planet Sun©eva sustava ne pripada ni sustavuplaneta tipa Zemlje ni sustavu planeta tipa Jupitera. Prosje©na gustoùa mu jesli©na vanjskim planetima, a dimenzije unutraßnjim planetima.

Astronomi pri ispitivanju Sun©eva sustava za jedinicu udaljenosti upotreb-ljavaju astronomsku jedinicu (AJ). Vrijednost 1 AJ iznosi 150 milijuna km, ßto jejednako sa srednjom udaljenoßùu Sunce – Zemlja. Na temelju toga Pluton kru¥ioko Sunca na 40 AJ. (Te goleme dimenzije nemoguùe je zamisliti. Za predo©avanjese koriste raznim usporedbama. Ako npr. Sunce zamißljamo tolikom kuglom kaonogometna lopta, onda oko te nogometne lopte-Sunca Zemlja veli©ine svegapaprova zrna kru¥i na udaljenosti od 30 m, Jupiter veli©ine teniske lopte na 150 m,a Pluton veli©ine svega gorußi©ina zrna na 1,5 km.)

Daljnji sastavni dijelovi Sun©eva sustava jesu kometi, meteori i meœuplane-tarna tvar. Kometi su nebeska tijela koja se sastoje od stijena i leda.Karakteristi©an rep kometa je oblak njihova ishlapljenog dijela koji se u bliziniSunca rastopi. Meteori su komadi stijena ili metala koji se za¥are kada stignu uZemljinu atmosferu. Dio im u atmosferi izgori, a dijelove koji padnu na Zemljunazivamo meteoritima. Meœuplanetarna tvar sastoji se od praha i plinova, apodrijetlom je djelomi©no od otpadaka kometa i meteora, djelomi©no pak potje©eod Sunca (4. slika).

14

1–126. Földrajz horvátG5Végl 2006.07.25 13:35 Page 14

Kako je mogao nastati Sun©ev sustav?

Postanak Sun©eva sustava veù stoljeùima pokußavaju pojasniti raznim teorija-ma. Danas se veùina znanstvenika zala¥e za sljedeùu teoriju koja joß nije kona©noizraœena i dokazana:

Sun©ev je sustav postao od meœuplanetarnog oblaka plina i praha koji sevrtlo¥io kao dio Mlije©ne staze. Taj se oblak br¥e vrtio zbog stezanja vlastitogagravitacijskog prostora. Pri vrtnji je du¥ „sredine” oblaka krenulo strujanje tvariprema vani. Izdvajanje tvari preina©ilo je magnetsko polje oblaka i brzinu vrtnje.Od plinovitog oblaka koji se nalazio u sredißtu vrtnje, postao je predak Sunca, a odizdvojene tvari postali su planeti. Neprekinut sudar i slijepljenje zrnaca praßinekoja su se nalazila u plinu ßto je strujio prema vani, po©eli su se oblikovati u blizi-ni Sunca planeti tipa Zemlje, a od lakßih elemenata koji su dospjeli dalje od Suncapostali su planeti tipa Jupitera.

Kao dokaz zajedni©kog podrijetla i udaljavanja pri vrtnji mo¥emo smatrati©injenicu da svi veliki i mali planeti kru¥e oko Sunca u istome smjeru sa Sun©evomvrtnjom, da osim nekih iznimaka i mjeseci u istome smjeru kru¥e oko planeta i dase – osim Venere i Urana – u tome smjeru vrte planeti oko svoje osi.

Jedan od jedne milijarde zvjezdanih sustava u svemiru jest Mlije©na staza(Galaksija). Jedna od prosje©nih zvijezda Mlije©ne staze jest Sunce ©iji je gravi-tacijski prostor Sun©ev sustav. Dijelovi Sun©eva sustava: Sunce, devet velikihplaneta i njihovi mjeseci (viße od 60), oko 100 000 malih planeta, kometi, mete-ori i meœuplanetarna tvar (plin i prah).

Po©etak astronomijeHod Sunca na nebu (danas veù znamo da je to prividno), smjenjivanje dana i noùi, slijed godißnjih

doba, zvijezde koje se noùu pojavljuju na nebu, prizor ponekoga blistavog kometa – rano su probudili©ovjekovo zanimanje za tajne nebeskoga svoda. Znanja iz astronomije, meœutim, bila su potrebna i za ori-jentiranje na moru, i za poljoprivredne radove.

Potrebe zemljoradnika zadovoljavale su i kamene graœevine na Britanskom otoku koje su dugosmatrali tajanstvenima. To je stonehenßki kameni krug (5. slika). Na ravnici bez drveùa podignuti kameniblokovi visoki su 6 – 8 m, a te¥ina im dosti¥e 30 – 40 tona. U srednjem vijeku smatrali su ih graœevinamavelikog ©arobnjaka Merlina, a u XX. stoljeùu velikom maßtom nadareni „istra¥iva©i” na kamenju su misliliprepoznati figure u svemirskoj odjeùi. Kameni krug u Stonehengeu zapravo je kameni kalendar koji su

15

4. KOMET

1–126. Földrajz horvátG5Végl 2006.07.25 13:35 Page 15

podigli ljudi prije 3600 – 3800 godina. Na osnovi rasporeœenosti kamenja mogli su se izmjeriti mnogi va¥niastronomski smjerovi, npr. najdulji dan u godini, smjer izlazeùeg Sunca u zoru ljetne ravnodnevice. Kamenije krug zemljoradnicima slu¥io za utvrœivanje astronomskih podataka koji su za njih bili va¥ni, kao npr.podaci vezani za hod Sunca i Mjeseca. Danas, u vrijeme astronomskih godißnjaka punih brojeva i tablica,doista je ©udan kameni kalendar u Stonehengeu, ali je za ondaßnjeg ©ovjeka to moglo biti najprirodnije iujedno trajno pohranjivanje podataka.

*Zlatno doba astronomije staroga vijeka bilo je u Gr©koj. Aristark (oko 320. – 250. prije Krista) veù prije

1800 godina prije Kopernika na otoku Samosu pou©avao je o heliocentri©noj slici svijeta. Naime, na temeljunjegovih ra©unanja Sunce je mnogo veùe od Zemlje, zbog toga Zemlja mora kru¥iti oko Sunca. Aristarkovirezultati trebaju imponirati i onda ako je poslije pobijedio ptolemejski nazor.

Potkraj III. stoljeùa prije Krista ¥ivio je Eratosten koji je obavljao mjerenja i ra©unanja u svezi s odreœi-vanjem opsega i promjera Zemlje koju je smatrao okruglom. U poznavanju razli©ite kulminacijske visineSunca iznad dva egipatska grada i udaljenosti izmeœu ta dva grada izra©unao je Zemljin opseg. Eratostenovrezultat, premda je prera©unavanje ondaßnje jedinice mjere u kilometre donekle nesigurno, jedva odstupaod danaßnje prihvaùene vrijednosti od oko 40 000 km.

Zemlja kao nebesko tijelo

Oblik Zemlje

Zemlja je kuglastog oblika – naglaßavali su veù i starovjekovni gr©ki astrono-mi. Otkako su ameri©ki astronauti potkraj 1960-ih godina na©inili snimku o cijelojZemlji s prozora svemirskoga broda koji je letio prema Mjesecu, o tome viße ni zakoga nema dvojbe. Meœutim, za to©no odreœivanje Zemljinog oblika nije dostakazati da je Zemlja okrugla.

Zemlja – kako je to veù poznato – vrti se oko svoje osi. Pod utjecajem cen-trifugalne sile koja nastupa pri vrtnji, naß se planet du¥ ekvatora izduljio, ispup©io.Zbog toga je Zemljin ekvatorski radijus (6378 km) veùi od polarnog radijusa (6357km). (Radijus kugle s istim oploßjem kao Zemlja bio bi 6371 km.) Taj neßtosploßteni oblik, dakle, meœu geometrijskim tijelima ne mo¥emo opisati kao kuglu,veù kao rotacijski elipsoid.

16

5. STONEHENGE

1–126. Földrajz horvátG5Végl 2006.07.25 13:35 Page 16

Na kraju krajeva to©an oblik Zemljeodreœuje rasporeœenost mase u unu-traßnjosti planeta. O tom ovisi, naime,to©an smjer sile te¥e koji se mo¥e odredi-ti na pojedinim to©kama oploßja, a taj jesmjer upravo okomit na povrßinuZemlje. Buduùi da je rasporeœenost masenaßega planeta neujedna©ena, stvarniZemljin oblik ocrtava ona niveliranapovrßina koja je u svakoj to©ki okomitana smjer sile te¥e. Tu niveliranu povr-ßinu nazivamo geoidom (6. slika).

Zemljina kretanja

Zemlja se vrti oko svoje osi i kru¥i oko Sunca.

a) Vrtnja Zemlje oko osi (rotacija Zemlje)

Povrßinska to©ka uboda zamißljene Zemljine rotacijske osi jest Sjeverni i Ju¥nipol. Oko te osi Zemlja za 24 sata prijeœe potpuni krug. Gledajuùi sa Sjevernog pola,Zemlja se vrti od zapada prema istoku, tj. u suprotnome smjeru nego kazaljke nasatu.

Brzinu Zemljine vrtnje oko osi mo¥emo karakterizirati vrijednostima kutnebrzine, odnosno periferne brzine (7. slika). Pojedine to©ke oploßja, gledajuùi izsmjera rotacijske osi, za jedini©no se vrijeme okrenu za isti kut, dakle, kutna im jebrzina ista. Periferna brzina, meœutim, ovisi o udaljenosti od rotacijske osi.

Promjena kojeg elementa vremena ovisi o tom procesu?

b) Kru¥enje Zemlje oko Sunca (Zemljina revolucija)

Zemlja oko Sunca kru¥i po elipsastoj stazi u ©ijem se jednom ¥arißtu nalaziSunce – prou©ava Keplerov prvi zakon. Vrijeme kru¥enja – zaokru¥eno – traje 365i 1/4 dana.

Ekliptika kru¥enja se ne poklapa s ravninom Zemljina ekvatora (8. slika).Veli©ina kuta koji zatvaraju dvije ravnine iznosi 23,5°. To odstupanje ravnina –

uzevßi za osnovu ekvator – nazivamo nagibom ekliptike. Njegova je vrijednostjednaka s kutom koji zatvaraju na ekliptiku okomita ravnina i Zemljina rotacijskaos, tj. s kutom nagiba rotacijske osi (9. slika). (Kut koji zatvaraju Zemljina rotacij-ska os i ekliptika jednak je s dopunskim kutom prijaßnjega kuta, tj. sa 66,5°.)

Zbog kru¥enja oko Sunca i nagiba rotacijske osi, du¥ iste usporednice,tijekom jedne godine mijenja se upadni kut sun©anih zraka. Posljedica toga jesmjenjivanje godißnjih doba.

18

8. RAVNINA EKVATORA I EKLIPTIKE. NEBESKI JE EKVATOR EKVATORSKA RAVNINAPROJICIRANA NA NEBESKU KUGLU

nebeski ekvator

S

23. IX.eklip

tikaekliptika

ekliptika ekliptika

proljeùe

jesen

zima

ljeto

21. III.

22. XII.22. VI.nebeski ekvator

1–126. Földrajz horvátG5Végl 2006.07.25 13:35 Page 18

Zemlja je raß©lanjena na geosfere

Zbog vrtnje oko osi i kru¥enja oko Sunca, te pod utjecajem sile te¥e, naZemlji su se tvari plinovitog, tekuùeg i krutog agregatnog stanja prema speci-fi©noj te¥ini svrstale u geosfere. Te geosfere su atmosfera, hidrosfera i litosfera.Pojedine geosfere putem bezbroj tijekova stoje u slo¥enomu meœusobnom odnosujedna s drugom.

Zemljin Mjesec

Mjesec s promjerom od 3476 km kru¥i oko Zemlje po elipsastoj stazi, to©nijekru¥i oko zajedni©koga sredißta mase Zemlje i Mjeseca. To sredißte mase nalazi seu unutraßnjosti Zemlje, jer je Zemljinamasa oko 80 puta veùa od Mjese©eve mase.Srednja udaljenost izmeœu Zemlje iMjeseca iznosi 384 000 km. VrijemeMjese©eva kru¥enja jednako je s vremenomnjegove vrtnje oko osi (27,3 dana). Zbogtoga sa Zemlje vidimo uvijek istu stranuMjeseca.

Mjesec nema vlastito svjetlo, svijetlisamo pomoùu odbijenoga svjetla sa Sunca.Njegov se sjaj mijenja prema Mjese©evimmijenama. Mjese©evim mijenama naziva-mo svjetlosne promjene koje su vezane uz

19

ekvator

Sjeverni pol

Ju¥ni pol

rotacijskaos

ekliptika

23,5°

9. NAGIB EKLIPTIKE I ROTACIJSKE OSI

10. MJESEC

1–126. Földrajz horvátG5Végl 2006.07.25 13:35 Page 19

kru¥enje oko Zemlje i koje traju 29 i 1/3 dana. Za vrijeme mladoga Mjesecamo¥emo ra©unati na tamnu noù, jer se tada Mjesec ne vidi. U prvoj ©etvrti vidljivMjese©ev srp sve se viße poveùava, a za vrijeme punoga Mjeseca vidimo ©itavMjese©ev krug. Za vrijeme posljednje ©etvrti – ©etvrta Mjese©eva mijena – Mjesecopet „smrßavi” u tanak srp.

20

prijelazno vrijeme oko ßest minuta Zemljina staza

djelomi©napomr©ina Sunca

SUNCE

ZE

ML

JAMJESEC

Mjese©eva stazapotpunapomr©ina Sunca

sjena

Zemljina staza

Mjese©eva staza

SUNCE

ZE

ML

JA

prijelazno vrijeme sto minuta

Mjesec

11. POMR

Pomr©ina Sunca – pomr©ina Mjeseca

Po ©emu je poznat 11. kolovoza 1999.? (Vidi 11. sliku!)

Zemlju i Mjesec osvjetljuje Sunce. Ako tri nebeska tijela dospiju u istu crtu, itako Zemlja ili Mjesec budu u sjeni jedno drugoga, dolazi do pomr©ine. Vrijemepomr©ina, koje su nekada uzrokovale praznovjeran strah, to©no mo¥emoizra©unati.

Pri mladomu Mjesecu mo¥e se dogoditi da Mjesec zakloni Sunce, a sjenamu se projicira na Zemlju. Tada dolazi do pomr©ine Sunca. Na jednom dijeluZemlje u potpunoj Mjese©evoj sjeni pomr©ina Sunca je potpuna, a oko tog podru©ja– u Mjese©evoj polusjeni – pomr©ina Sunca je djelomi©na (11. slika).

Za vrijeme punoga Mjeseca Zemlja mo¥e projicirati sjenu na Mjesec. Toje pomr©ina Mjeseca koja takoœer mo¥e biti potpuna ili djelomi©na (12. slika).

Zemlju kao geometrijsko tijelo mo¥emo opisati kao rotacijski elipsoid, astvarni oblik kao geoid. Geoid je nivelirana povrßina koja je u svakoj to©kiokomita na silu te¥e. Najva¥nija kretanja Zemlje: vrtnja oko zamißljene osi,odnosno kru¥enje oko Sunca. Posljedica vrtnje oko osi je smjenjivanje dana inoùi, a posljedica kru¥enja je smjenjivanje godißnjih doba. Mjesec kru¥i okozajedni©koga sredißta mase sustava Zemlja – Mjesec koje se nalazi u Zemljinojunutraßnjosti. Mjese©eve mijene uzrokuju promjene meœusobnog polo¥ajaSunca, Zemlje i Mjeseca.

Meteorski krateri – Zemljini o¥iljci

Dan 30. lipnja 1908. godine svanuo je kao prosje©an ljetni dan u srednjosibirskom podru©ju rijekeKamene Tunguske. Oko podneva, meœutim, na nebu je zablistala vatrena kugla, rasprsnula se uz golemudetonaciju, a nakon toga je uza zaglußni prasak udarila o zemlju. Nakon udara podigao se viße kilometaravisok oblak praßine i dima, a u krugu od 40 km od mjesta udara opustoßene su sve ßume. Atmosferski impul-sni val je joß i na 200 km udaljenosti porußio ljude na zemlju. Meteorit je eksplodirao joß u zraku, a njegovidijelovi koji su udarili o zemlju udubili su na povrßini na tuce kratera. Promjer najveùega kratera bio je veùiod 50 m. Prema istra¥ivanjima koja su obavljena od toga vremena, u zraku se rasprsnuo meteor s promjeromod 100-ak m.

Krateri Tunguskog meteora, meœutim, mali su u odnosu na dimenzije Barringerova meteoritnogakratera koji se nalazi u Arizoni u SAD-u. U okolici okrugloga kratera s promjerom od 1200 m izbrojili su 30-ak tona meteoritske tvari. Masu meteorita koji je udario o zemlju procjenjuju na 10 milijuna tona, a vrijemeudara na 20 – 25 000 godina.

Najveùi meteoritski krater u Europi nalazi se u jugozapadnom dijelu Njema©ke, u blizini gradiùaNördlingena. Starost bazena Ries s promjerom od 20 km procjenjuju na 15 milijuna godina. U dubini bazenaRies skrivaju se nakon udara meteora opr¥ene, pregorjele stijene kao ßto je npr. coezit nastao preobrazbombjelutka. Buduùi da te skrivene stijene umnogome sli©e Mjese©evim stijenama, potkraj 1960-ih godina ubazenu Ries organizirali su petroloßku pripremu ameri©kih astronauta koji su se spremali na Mjesec.

U ranom razdoblju Zemljina razvoja bile su etape kada su na naß planet padale prave meteoritskekiße. U naße vrijeme bilje¥i se 4-5 manjih udara meteorita godißnje.

21

1–126. Földrajz horvátG5Végl 2006.07.25 13:35 Page 21

Orijentacija u zemaljskome prostoru i u vremenu

Za orijentaciju na Zemljinoj povrßini ljudi su se po©evßi od starog vijeka koris-tili kretanjem zvijezda, prije svega (djelomi©no prividnim) kretanjima Sunca iMjeseca.

Geografsko odreœivanje mjesta na obzoru

Pogledamo li unaokolo na ravnome prostoru ili moru, vidimo kao da senebeski svod i povrßina Zemlje dodiruju du¥ kru¥ne crte. Ta je crta obzor (hori-zont). Polo¥imo li na tu crtu ravninu, sredißte te ravnine obzora jest naße stajalißteili drugim rije©ima mjesto promatranja (13. slika). Za orijentaciju na ravnini obzoradostatno je poznavanje pojedinih strana svijeta. S polovljenjem smjera ©etirijuglavnih strana svijeta (sjever [S], istok [I], jug [J] i zapad [Z]) dobijemo sporednestrane svijeta (SI, JI, SZ, JZ), daljnjim polovljenjem ovih pak drugorazrednesporedne strane svijeta (SSI, ISI itd.). Sjeverni se smjer danju mogao odrediti naosnovi sjene okomitoga ßtapa koja se ocrtava pri kulminaciji Sunca (najkraùa sjena

toga dana), a noùu pomoùu Sjevernja©e.Sjevernja©a se na nebeskome svodunalazi u sjevernome produ¥etku Zeml-jine rotacijske osi.

Geografsko odreœivanje mjesta na globusu

Na Zemlji (pribli¥no) loptastog oblika, meœutim, veù nije dostatna orijentacijasamo pomoùu strana svijeta. Na umanjenoj slici Zemlje, na globusu (i na zemljo-vidima) mo¥emo se orijentirati pomoùu zemljopisnoga koordinatnog sustava. Naoploßju kugle mre¥a se mo¥e konstruirati odreœivanjem najveùega kruga i dvijeto©ke koje su na istoj udaljenosti od bilo koje to©ke danoga kruga. Na globusunajveùemu krugu odgovara ekvator, a dvjema to©kama Sjeverni i Ju¥ni pol.

Zemljopisni koordinatni sustav sastoji se od usporednica ili paralela i odmeridijana ili podnevnika. Usporednice koordinatnog sustava su ekvator i s njimusporedni (paralelni) krugovi. Meridijani koordinatnog sustava su krugovipovu©eni preko polova. Meridijane nazivaju i podnevnicima jer na svakomemjestu koje le¥i na danomu meridijanu Sunce kulminira u isto vrijeme. (Zbog veùupoznate sploßtenosti Zemlje ekvator je dulji [40 076 km] od meridijana [40 008km]).

Za osnovnu ravninu pri mjerenju zemljopisne ßirine, sam od sebe nudi seekvator koji Zemlju dijeli na sjevernu i ju¥nu polutku. Vrijednost kuta uspored-nica daje onaj kut koji zatvara ekvatorska ravnina i radijus povu©en od sredißta

22

SISSZ

JI

IZ

JJZ 13. NA RAVNINI OBZORA MOŸEMO SE ORI-JENTIRATI PREMA STRANAMA SVIJETA

1–126. Földrajz horvátG5Végl 2006.07.25 13:35 Page 22

Zemlje do danoga mjesta. Zbog toga vrijednosti zemljopisne ßirine i na sjevernoji na ju¥noj polutki variraju od 0° do 90° (sjeverne i ju¥ne ßirine). fiirine bli¥e ekva-toru nazivamo niskim, a od njega postupno udaljenije visokim zemljopisnim ßiri-nama. Udaljenost izmeœu pojedinih usporednica iznosi 111 km. Meœu usporedni-cama – na temelju nagiba ekliptike i nagiba Zemljine osi – du¥ 23,5° sjeverne iju¥ne ßirine mo¥emo odrediti obratnice (Sjevernu [Rakovu] i Ju¥nu [Jar©evu]), adu¥ 66,5° sjeverne i ju¥ne ßirine polarnice (Sjevernu i Ju¥nu).

Razli©no od usporednica, meœu meridijanima ne mo¥e se jednosmislenoodrediti po©etni krug. Za po©etni meridijan – na temelju sporazuma iz 1884.godine – prihvaùen je meridijan koji prolazi kroza zvjezdarnicu u Greenwichu(grini©), a koja se nalazi u jednome londonskom predgraœu. (Vidi ßtivo izapoglavlja!) Greenwi©ki meridijan dijeli Zemlju na zapadnu i isto©nu polutku.Vrijednost kuta meridijana daje kutna udaljenost izmjerena na ekvatorskomekrugu, a ra©unata od po©etnog meridijana. Vrijednosti zemljopisne du¥ine moguse dakle mijenjati izmeœu 0° i 180° i na isto©noj i na zapadnoj polutki (isto©na izapadna du¥ina). (Vrijednosti ßirine i du¥ine mjerene u stupnjevima sastoje se odtzv. kutnih minuta [’], [1° = 60’]. Obratnice i polarnice nalaze se dakle na 23°30’,odnosno na 66°30’.)

Pomoùu stupnjeva ßirine i du¥ine mo¥emo odrediti mjesto bilo koje to©kena Zemljinoj povrßini.

Ra©unanje vremena, mjerenje vremena

Meœu jedinicama mjerenja vremena godina i dan ravnaju se prema privid-nim kretanjima Sunca, zapravo se ravnaju prema vrtnji i kru¥enju Zemlje. Sustavdana i godina koji se ravna prema hodu Sunca, meœutim, mnogo je slo¥eniji negoßto bismo na prvi pogled pomislili.

Dnevno ra©unanje vremena

Dan je proteklo vrijeme izmeœu dvije uzastopne kulminacije Sunca. Iz dru-goga Keplerova zakona, meœutim, znamo da se Zemlja br¥e vrti kada je bli¥eSuncu, a sporije kada je dalje od njega. Zbog toga ni prividni hod Sunca nije to©an,tj. ne kulminira uvijek nakon 24 sata. Zbog te neto©nosti stvarnog vremena danauveli su teoretski, zamißljeni prosje©ni dan ©ija je duljina uvijek 24 sata (prosje©novrijeme dana ili kraùe prosje©no vrijeme). Za godinu dana stvarno vrijeme danamo¥e kasniti ili ¥uriti 15-ak minuta u odnosu na prosje©no vrijeme dana. (Samojedna vrsta sata pokazuje stvarno vrijeme dana, a to je sun©ani sat.)

Meœutim, ni prosje©no vrijeme dana nije rijeßilo sve probleme. KulminacijaSunca, naime, ovisi o zemljopisnoj du¥ini mjesta promatra©a. Znamo da na svakojto©ki istog meridijana (podnevnika) Sunce kulminira u isto vrijeme. Tako, meœu-tim, doznamo tzv. mjesno vrijeme. Na drugome meridijanu Sunce kulminira udrugo vrijeme, tj. svaki meridijan ima svoje mjesno vrijeme. (Ako bi nam satovi

23

1–126. Földrajz horvátG5Végl 2006.07.25 13:35 Page 23

/ColorImageDict > /JPEG2000ColorACSImageDict > /JPEG2000ColorImageDict > /AntiAliasGrayImages false /DownsampleGrayImages true /GrayImageDownsampleType /Bicubic /GrayImageResolution 300 /GrayImageDepth -1 /GrayImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeGrayImages true /GrayImageFilter /DCTEncode /AutoFilterGrayImages true /GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG /GrayACSImageDict > /GrayImageDict > /JPEG2000GrayACSImageDict > /JPEG2000GrayImageDict > /AntiAliasMonoImages false /DownsampleMonoImages true /MonoImageDownsampleType /Bicubic /MonoImageResolution 1200 /MonoImageDepth -1 /MonoImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeMonoImages true /MonoImageFilter /CCITTFaxEncode /MonoImageDict > /AllowPSXObjects false /PDFX1aCheck false /PDFX3Check false /PDFXCompliantPDFOnly false /PDFXNoTrimBoxError true /PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXSetBleedBoxToMediaBox true /PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXOutputIntentProfile () /PDFXOutputCondition () /PDFXRegistryName (http://www.color.org) /PDFXTrapped /Unknown

/Description >>> setdistillerparams> setpagedevice