Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Ten materiał nie może być udostępniony

Ziemia to twoje miejsce we Wszechświecie. Nauką, która pozwoli ci lepiej poznać twój dom, jest geografia. Powtórz razem z nami podstawowe informacje o Ziemi, jej ruchach i następstwach tych ruchów oraz o sposobach określania położenia.

R13c3xIM3IeZ61
Mapa nieba narysowana w XVII wieku przez holenderskiego kartografa Frederika de Wita
iVgIYrNR1G_d5e365

1. Geografia jako nauka

R1YOcPCfxliXU1
Źródło: Olga Mikos, licencja: CC BY 3.0.

Geografię jako naukę podzielono na:

  • geografię fizyczną,

  • geografię ekonomiczną,

  • geografię regionalną,

  • kartografię.

Geografia zajmuje się powłokami ziemskimi, czyli:

  • litosferą,

  • hydrosferą,

  • atmosferą,

  • biosferą,

  • pedosferą.

iVgIYrNR1G_d5e427

2. Miejsce Ziemi we Wszechświecie

RTk1SvSIkybd01
Źródło: The International Astronomical Union/Martin Kornmesser (http://commons.wikimedia.org), NASA (http://commons.wikimedia.org, Krzysztof Jaworski), licencja: CC BY-SA 3.0.

Ziemia jest bryłą przypominającą kulę o promieniu ok. 6 371 km i obwodzie ok. 40 tys. km. To trzecia planeta Układu Słonecznego krążąca dookoła najbliższej gwiazdy – Słońca. Wraz z nim stanowi część Galaktyki Drogi Mlecznej.

iVgIYrNR1G_d5e464

3. Współrzędne geograficzne na globusie i mapie

Układ południków i prostopadłych do nich równoleżników nazywamy siatką geograficzną. Pozwala ona określić położenie każdego punktu na Ziemi. Jej obraz na płaszczyźnie to siatka kartograficzna. Współrzędne geograficzne to długość i szerokość geograficzna.

RzzCDAUMasqFL1
Źródło: Andrzej Bogusz, edycja: Krzysztof Jaworski, licencja: CC BY 3.0.
iVgIYrNR1G_d5e497

4. Kierunki i współrzędne

R15xqZQYSZIEK1
Źródło: Brosen (http://commons.wikimedia.org), Krzysztof Jaworski, licencja: CC BY-SA 3.0.
  • Szerokość geograficzną północną mają punkty na północ od równika aż do 90°N.

  • Szerokość geograficzną południową mają punkty na południe od równika aż do 90°S.

  • Długość geograficzną wschodnią mają punkty leżące na wschód od 0° aż do 180°.

  • Długość geograficzną zachodnią mają punkty leżące na zachód od 0° aż do 180°.

iVgIYrNR1G_d5e542

5. Mapa i jej skala

R13EIQqr35BAF1
Źródło: Olga Mikos, licencja: CC BY 3.0.
  • Mapa to obraz powierzchni Ziemi lub jej fragmentu (także innego ciała niebieskiego lub nieba) przedstawiony na płaszczyźnie i w pomniejszeniu, czyli w skali, przy użyciu odwzorowania kartograficznego.

  • Gdy skalę zapisujemy jako ułamek, to nazywamy ją skalą liczbową. Na przykład: 1:500 000 oznacza, że 1 cm na mapie przedstawia 5 km w terenie.

  • Gdy skalę zapisujemy jako 1 cm – 5 km, to także oznacza, że 1 cm na mapie przedstawia 5 km w terenie. Tak zapisana skala nazywana jest skalą mianowaną.

iVgIYrNR1G_d5e586

6. Metody przedstawiania treści na mapie

  • Cechy jakościowe przedstawiamy na mapach za pomocą metody powierzchniowej, sygnaturowej albo metody zasięgów.

  • Cechy ilościowe przedstawiamy za pomocą metody kartogramu lub kartodiagramu.

  • Zjawiska występujące w sposób ciągły można prezentować za pomocą metody izarytmicznej.

iVgIYrNR1G_d5e631

7. Nowoczesne technologie w tworzeniu map

RzHXmUJeNJpTc1
Źródło: Jacques Descloitres, MODIS Rapid Response Team, NASA/GSFC (http://commons.wikimedia.org), Averater (http://commons.wikimedia.org), Krzysztof Jaworski, licencja: CC BY-SA 3.0.
  • Zdjęcia satelitarne wykonywane przez okrążające Ziemię satelity naukowe, komercyjne, meteorologiczne, wojskowe i szpiegowskie są następnie stosowane w kartografii.

  • Unoszące się znacznie niżej balony, samoloty, helikoptery, szybowce, latawce oraz drony wykonują zdjęcia lotnicze pozwalające wykreślać mapy.

  • Współcześnie powszechne są już różnego rodzaju mapy cyfrowe, których możemy używać, wykorzystując przeglądarki internetowe.

iVgIYrNR1G_d5e674

8. Ruch obrotowy Ziemi

RItQiuw0LzNDr1
Animacja przedstawia w 24 sekundy ruch obrotowy Ziemi, jaki wykonuje ona w ciągu 24 godzin. Na ekranie Ziemia widoczna z przestrzeni kosmicznej. Niebieski kolor na powierzchni Ziemi wskazuje na oceany i morza. Zielony, żółty i brązowy kolor to kontynenty. Ziemia przechylona w prawo. Na dole globu widoczna Antarktyda pokryta białym lądolodem. Białe przeźroczyste smugi to chmury. Ziemia obraca się cały czas w prawo. Z zachodu na wschód. W lewym dolnym rogu licznik czasu. Licznik pokazuje czas jednego pełnego obrotu.
  • Pozorny ruch Słońca (i innych gwiazd z wyjątkiem Gwiazdy Polarnej) ze wschodu na zachód jest konsekwencją ruchu obrotowego Ziemi dookoła własnej osi z zachodu na wschód.

  • Konsekwencją ruchu obrotowego Ziemi wokół własnej osi jest następstwo dnia i nocy oraz dobowa zmiana czasu.

  • Doba gwiazdowa, czyli czas pełnego obrotu względem gwiazd, trwa ok. 23 godzin 56 minut i 4 sekund.

  • Doba słoneczna, czyli czas pełnego obrotu względem Słońca, trwa niemal dokładnie 24 godziny.

  • Zjawisko nazywane siłą Coriolisa, które jest wynikiem obrotowego ruchu Ziemi, polega na odchylaniu się ciał od swojego toru ruchu w prawą stronę na półkuli północnej i w lewą na półkuli południowej.

  • Ruch obrotowy Ziemi powoduje jej spłaszczenie przy biegunach.

iVgIYrNR1G_d5e725

9. Następstwa ruchu obrotowego

  • Jedną z najważniejszych konsekwencji ruchu obrotowego Ziemi dla życia ludzi jest dobowa zmiana czasu. W tym samym momencie dla jednych punktów na kuli ziemskiej Słońce wschodzi, dla innych góruje, a dla jeszcze innych zachodzi. To, że górowanie Słońca odbywa się w jednym czasie nad tym samym południkiem, pozwoliło wprowadzić czas słoneczny, a na jego podstawie czas strefowy i urzędowy.

  • Czas słoneczny to rzeczywisty czas każdego miejsca na Ziemi.

  • Czas uniwersalny to czas słoneczny południka 0°.

  • Czas strefowy to czas południka 0° i południków o wielokrotności 15°.

  • Czas urzędowy to czas zgodny z decyzją administracyjną.

    R1WgLI4JcvmpB1
    Źródło: Wydawnictwo Edukacyjne Wiking, licencja: CC BY 3.0.

iVgIYrNR1G_d5e770

10. Ruch obiegowy Ziemi

  • Ruch obiegowy Ziemi to jej ruch po orbicie wokół Słońca. Ziemia wykonuje jeden pełny obieg w ciągu 365 dni 5 godzin i 49 minut.

  • Zmienność pór roku i zróżnicowanie stref klimatycznych na Ziemi związane jest z obiegowym ruchem Ziemi wokół Słońca i nachyleniem jej osi w stosunku do płaszczyzny orbity o kąt 66°33'.

  • W ciągu roku na Ziemi dwukrotnie występuje zjawisko równonocy, raz przesilenie letnie i raz przesilenie zimowe.

R1KJhVUmSWYmR1
Źródło: Olga Mikos, TUBS (http://commons.wikimedia.org), Shahid Parvez (https://commons.wikimedia.org), licencja: CC BY-SA 3.0.
iVgIYrNR1G_d5e813

11. Następstwa ruchu obiegowego Ziemi

Rrrns1daq30wM1
Źródło: Olga Mikos, TUBS (http://commons.wikimedia.org), licencja: CC BY-SA 3.0.

Najważniejsze konsekwencje ruchu obiegowego

  • Zjawisko roku, który jest jedną z podstawowych miar czasu, a dla ludzi oznacza konieczność stosowania kalendarza.

  • Zmiana wysokości Słońca w południe w ciągu roku.

  • Zmiana miejsca wschodu i zachodu Słońca na linii widnokręgu w ciągu roku.

  • Dzień polarny i noc polarna, które zdecydowanie ograniczają możliwości funkcjonowania ludzi poza kołami polarnymi.

  • Powstanie 5 stref oświetlenia Ziemi, które stwarzają bardzo różnorodne i odmienne warunki do życia i gospodarowania.

  • Utworzenie się stref klimatycznych, które są konsekwencją zróżnicowanego oświetlenia Ziemi, a ponadto mają ogromny wpływ na strefowość występowania roślin i gleb.

  • Zmienność pór roku wpływająca głównie na warunki dla rolnictwa, ale także na inne dziedziny gospodarki.

iVgIYrNR1G_d5e868

Zadania

Pamiętam i rozumiem

  1. Wymień powłoki ziemskie i wyjaśnij, jakich elementów środowiska dotyczą.

  2. Zdefiniuj obie współrzędne geograficzne i wymień, które z elementów składowych siatki geograficznej albo kartograficznej służą do odczytywania tych współrzędnych.

  3. Wymień konsekwencje ruchu obrotowego Ziemi widoczne w miejscowości, w której mieszkasz.

  4. Wymień konsekwencje ruchu obiegowego Ziemi możliwe do obserwacji w miejscowości, w której mieszkasz.

Czytam i interpretuję

  1. W dowolnym źródle (podręczniki, książki dotyczące astronomii, encyklopedie, Internet) znajdź informacje dotyczące planet Układu Słonecznego i wyjaśnij, pod jakimi względami cztery wewnętrzne planety naszego Układu są podobne do siebie, a różnią się od czterech zewnętrznych.

  2. Z dostępnych ci map odczytaj nazwy najwyższych szczytów wszystkich kontynentów. Określ ich współrzędne geograficzne i wysokość n.p.m., a następnie porównaj je.

  3. Z mapy klimatycznej odczytaj średnią roczną temperaturę powietrza w miejscowości, w której mieszkasz, średnią temperaturę lipca oraz stycznia, a także roczną sumę opadów. Porównaj odczytane wyniki z resztą obszaru Polski.

  4. Odszukaj na mapie szerokość geograficzną miejscowości, w której mieszkasz. Na tej podstawie oblicz, na jakiej wysokości góruje Słońce w dniach przesileń i równonocy. Jakie są konsekwencje takiego zróżnicowania?

Rozwiązuję problemy

  1. Dokonaj obliczeń, które pozwolą ci lepiej zrozumieć, jakie rozmiary ma Ziemia i obiekty na jej powierzchni. Wyobraź sobie, że promień Ziemi pomniejszamy 100 mln razy i wynosi on ok. 6,37 cm, czyli jest o 4 cm mniejszy od promienia piłki do gry w siatkówkę. Jak wysoki w tej skali będzie szczyt Czomolungma (Mount Everest)? Jak gruba będzie warstwa wody w tak pomniejszonych oceanach (przeważnie ich głębokość wynosi kilka kilometrów)?

  2. Określ długość geograficzną miejscowości, w której mieszkasz. Zapisz godzinę, jaką wskazuje dowolny zegarek w chwili, gdy zaczynasz wykonywać zadanie. Oblicz czas słoneczny w tym samym momencie w twojej miejscowości. Określ czas strefowy dla tego samego momentu i tego samego miejsca. Dodatkowo określ czas urzędowy uwzględniający aktualnie obowiązujący czas letni lub zimowy. Wyjaśnij przyczyny zaobserwowanych różnic.

  3. Zastanów się i opisz konsekwencje, jakie miałaby dla Ziemi zmiana kąta nachylenia osi ziemskiej na kąt 90° w stosunku do płaszczyzny ekliptyki.

iVgIYrNR1G_d5e948

Projekt badawczy

Projekt badawczy – współrzędne geograficzne

Autor: Andrzej Boczarowski

Tytuł projektu

Współrzędne geograficzne

Temat projektu

Określenie współrzędnych geograficznych dowolnego miejsca za pomocą gnomonu

Badana hipoteza

Możliwe jest określenie obydwu współrzędnych geograficznych za pomocą gnomonu i zegarka

Materiały źródłowe

Podręcznik – Dział I, lekcja 1.3 i 1.4

Uczeń

Co dokładnie mam zamiar zrobić, by sprawdzić, czy hipoteza jest prawdziwa?

Obserwację należy przeprowadzić 23 września (czas letni), ewentualnie 21 marca (czas zimowy) między 10.1512.15. Gdyby prognozy pogody zapowiadały całkowite zachmurzenie, to można obserwację przeprowadzić 1‑2 dni wcześniej lub później, pamiętając jednak o błędzie pomiarowym, jaki popełnimy. Na kilka dni przed planowaną obserwacją gnomon należy ustawić pionowo na równym i w miarę gładkim podłożu. Bardzo precyzyjnie mierzymy jego długość. Obserwację można przeprowadzać oczywiście tylko w słoneczny dzień. Po każdej minucie na podłożu zaznaczamy miejsce końca cienia rzucanego przez gnomon i notujemy czas przeprowadzenia obserwacji. Gdy cień zacznie się wyraźnie wydłużać, możemy zaprzestać obserwacji i zaznaczania. Odszukujemy punkt, w którym cień był najkrótszy, oznaczający moment górowania Słońca. Mierzymy dokładnie odległość między podstawą gnomonu a tym punktem. Wysokość gnomonudługość najkrótszego cienia rysujemy jako dwie przyprostokątne trójkąta (gdy rozmiar gnomonu i cienia jest za duży, to rysunek możemy wykonać w pomniejszeniu, w odpowiedniej skali). Za pomocą kątomierza określamy kąt padania promieni słonecznych. Od 90°N odejmujemy uzyskany wynik pomiaru. Różnica jest naszą szerokością geograficzną. Następnie sprawdzamy czas, w którym miało miejsce górowanie Słońca. Każda minuta różnicy w stosunku do południa na zegarku oznacza różnicę 15' kątowych (czyli ¼ stopnia) długości geograficznej. Jeżeli pomiaru dokonaliśmy we wrześniu, to na obszarze Polski obowiązywał czas letni, czyli zegarki pokazywały południe, gdy Słońce górowało nad południkiem 30°E, i do zmierzonego czasu należy dodać 1 godzinę. Jeżeli w marcu (obowiązuje czas zimowy), to zegarki wskazują 12.00, gdy Słońce góruje nad południkiem 15°E. Zmierzoną różnicę czasu przeliczamy na różnicę długości geograficznej i dodajemy do 15°E lub odejmujemy (tylko na zachodnich krańcach Polski o długości geograficznej mniejszej niż 15°E). Uzyskany wynik zapisujemy jako naszą długość geograficzną

Co trzeba przygotować, by zweryfikować hipotezę?

Gnomon, pion murarski albo poziomica, linijka, taśma miernicza lub inny przyrząd do pomiaru długości, kątomierz, kartka i ołówek

Co będę obserwować (mierzyć)?

Cień gnomonu, jego długość i kierunek, jaki wskazuje, kąty w trójkącie

Czas trwania

Prawidłowe przeprowadzenie obserwacji wymaga dwukrotnego poświęcenia godziny czasu na pracę terenową i kilku godzin na przeprowadzenie pomiarów, obliczeń i wykonanie prezentacji projektu

Wyniki i wnioski z projektu badawczego

RorZeW5v9sj1i1
załącznik z dokumentem do pobrania
Źródło: Andrzej Boczarowski, licencja: CC BY 3.0.
iVgIYrNR1G_d5e986

Test sprawdzający do działów: I. Ziemia i jej obraz na mapie; II. Ruchy Ziemi i ich następstwa

Test sprawdzający

Ryd1Z7YgAnO4F1
załącznik z dokumentem do pobrania
Źródło: Andrzej Boczarowski, licencja: CC BY 3.0.

Klucz testu

RpxpoSdgdb1Fd1
załącznik z dokumentem do pobrania
Źródło: Andrzej Boczarowski, licencja: CC BY 3.0.