pitagoras.d2.pl I. GEOGRAFIA WYBRANE ELEMENTY 1. Mapa źródło wiedzy o terenie: Mapa jest obrazem powierzchni Ziemi, przedstawionym na płaszczyźnie za pomocą umownych znaków, w odpowiedniej skali i siatce kartograficznej. Skala liczbowa skala mapy zapisywana za pomocą ułamka (najczęściej w postaci 1 : 10 000). Skala liczbowa informuje o stosunku zmniejszenia mapy do rzeczywistej wielkości. Zapis skali 1 : 10 000 oznacza, że 1 centymetr na mapie odpowiada 10 000 centymetrów (czyli 100 m) w rzeczywistości. Skala mapy jest tym większa (dokładniejsza), im mniejszy jest mianownik ułamka. Skala mianowana skala mapy zapisywana jako porównanie dwóch odległości, przy czym pierwsza to odcinek na mapie (zazwyczaj 1 cm), a druga to odpowiadający odcinek w terenie (wyrażony zazwyczaj w metrach lub kilometrach). Zapisuje się ją jako podporządkowanie dwóch liczb. Przykłady zapisu skali mianowanej (dla skali liczbowej: 1:1 000 000): 1 cm 10 000 m (1 cm na mapie to 10 000 m w terenie) 1 cm 10 km (1 cm na mapie to 10 km w terenie) Podziałka liniowa - jest graficznym obrazem skali i dzięki niej możemy dokonywać szybkiego pomiaru na mapie. Zasada jej budowy opiera się na linii prostej odpowiednio podzielonej i opisanej, na której jest przedstawiony stosunek odległości na mapie i w terenie. Przykład podziałki liniowej: Południki to linie poprowadzone najkrótszą drogą między biegunami Ziemi, służą do wyznaczania długości geograficznej (wschodniej albo zachodniej), mają jednakową długość, wyznaczają kierunki północ-południe. Równoleżniki to koła na powierzchni Ziemi, powstałe w skutek przecięcia powierzchni Ziemi płaszczyznami prostopadłymi do osi Ziemi; służą do wyznaczania szerokości geograficznej (północnej albo południowej); mają różną długość (największą na równiku, najmniejszą w okolicach biegunów), wyznaczają kierunki wschód-zachód. Określanie półkul na podstawie siatek kartograficznych Na półkuli wschodniej południki wzrastają w kierunku wschodnim (na prawo), a na zachodniej wzrastają w kierunku zachodnim (na lewo). Równoleżniki na półkuli północnej wzrastają w kierunku północnym (w górę), a na południowej wzrastają w kierunku południowym (w dół). GG.I.(2) 1
Obliczenia dotyczące różnicy szerokości i długości geograficznej: Kierujemy się następującymi zasadami: 1. obliczając różnicę długości geograficznej dla miejscowości leżących na dwóch różnych półkulach (wschodniej i zachodniej) długości dodajemy; jeśli leżą na tej samej półkuli - odejmujemy 2. podobnie z szerokościami geograficznymi: jeśli leżą na dwóch różnych półkulach (północnej i południowej) szerokości dodajemy; jeśli leżą na tej samej półkuli odejmujemy Pamiętaj: 1 długości lub szerokości geograficznej to 60 (minut kątowych), więc: 3,5 = 3 30 2 40 + 1 25 = 4 05 2. Ziemia planeta we Wszechświecie: Ciała niebieskie: Gwiazda kula gazowa świecąca własnym światłem w wyniku przemian jądrowych, zachodzących w jej wnętrzu, np. Słońce. Planeta ciało niebieskie obracające się wokół własnej osi, krążące po orbicie wokół gwiazdy, świecące odbitym od niej światłem, np. Ziemia. Satelita naturalny ciało niebieskie obiegające planetę, utrzymywane jej siłami grawitacyjnymi, świecące światłem odbitym, np. Księżyc. Zaćmienie Słońca i Księżyca: Konsekwencją ruchu ciał niebieskich jest to, że Ziemia, Słońce i Księżyc ustawiają się na krótki czas w jednej linii, co prowadzi do: Zaćmienia Słońca gdy Księżyc znajduje się pomiędzy Słońcem a Ziemią, zasłaniając sobą tarczę Słońca i jego światło nie dociera do Ziemi. [S-K-Z] Zaćmienie Księżyca gdy Ziemia znajduje się pomiędzy Słońcem a Księżycem, zasłaniając sobą tarczę Słońca i jego światło nie dociera do Księżyca. [S-Z-K] Ruch obrotowy Ziemi: Ziemia obraca się wokół własnej osi z zachodu na wschód. Pełny obrót trwa ok. 24 h (doba słoneczna). Konsekwencje ruchu obrotowego Ziemi: pozorna wędrówka Słońca i innych ciał niebieskich na nieboskłonie, następowanie dnia i nocy, spłaszczenie Ziemi na biegunach, zróżnicowanie czasu na świecie (czas miejscowy). 2
Czas słoneczny (czas miejscowy): Określa się go na podstawie wysokości Słońca nad widnokręgiem. Południe słoneczne, to moment gdy Słońce znajduje się najwyżej (górowanie Słońca). Czas słoneczny jest jednakowy dla wszystkich miejscowości leżących na tym samym południku. Zróżnicowany czas miejscowy jest konsekwencją ruchu obrotowego Ziemi. Pełny obrót trwa w przybliżeniu 24 godziny co oznacza, że na obrót o 1 Ziemia potrzebuje 4 minuty. 1 długości geograficznej = 4 minuty czasu Ponieważ Ziemia obraca się z zachodu na wschód, to względem danego miejsca: na zachód jest godzina wcześniejsza (więc wszystko dzieje się później) na wschód jest godzina późniejsza (więc wszystko dzieje się wcześniej) W zadaniach związanych z czasem słonecznym interesuje nas jedynie długość geograficzna miejscowości, szerokość geograficzna jest bez znaczenia. Obliczając czas słoneczny należy: 1. obliczyć różnicę długości geograficznej (jeśli obie miejscowości leżą po tej samej stronie południka 0 odejmujemy ich długości geograficzne, jeśli po różnych stronach dodajemy) 2. obliczamy różnicę czasu słonecznego stosują przelicznik 1 = 4 minuty (czasu) 3. jeśli szukamy czasu w miejscowości położonej na zachód od danej odejmujemy czas od danej godziny, jeśli na wschód dodajemy. 4. pamiętamy, że obliczając czas, z momentem przekroczenia północy (godz. 24) zmienia się data 5. jeśli miejscowości dzieli linia zmiany daty obliczając czas dla miejscowości z półkuli zachodniej (położonej na wschód) odejmujemy 1 dzień, ze wschodniej (położonej na zachód) dodajemy 1 dzień. Ruch obiegowy Ziemi: Ziemia obiega Słońce po orbicie w ciągu ok. 365 dni. Oś Ziemi jest nachylona do płaszczyzny orbity pod stałym kątem 66 33. Konsekwencje ruchu obiegowego Ziemi: występowanie pór roku, strefy oświetlenia Ziemi (okołobiegunowa, umiarkowana, międzyzwrotnikowa); w ciągu roku obserwowana zmiana miejsca wschodu i zachodu Słońca na widnokręgu, zmiana pory wschodu i zachodu Słońca, zmiana długości dnia i nocy, zmiana wysokości Słońca nad horyzontem; występowanie zjawiska dnia i nocy polarnej. Kąt padania promieni słonecznych (wysokość Słońca nad horyzontem): a) 21 marca i 23 września, czyli w pierwszy dzień odpowiednio wiosny i jesieni na półkuli północnej (dni zrównania dnia z nocą), Słońce znajduje się w zenicie nad równikiem (pada pod kątem 90 ). Tego dnia kąt padania promieni słonecznych dla miejscowości położonej np. 40 na północ (szerokość 40 N) lub 40 na południe (szerokości 40 S) będzie o 40 mniejszy: α - kąt padania promieni słonecznych α = 90 - φ, gdzie φ to szerokość geograficzna miejsca obserwacji - w naszym przypadku jest to 40 N lub 40 S α = 90-40 α = 50 3
b) 22 czerwca, czyli w pierwszy dzień lata na półkuli północnej, Słońce znajduje się w zenicie nad Zwrotnikiem Raka (23 27 N). Wobec tego od 90 trzeba odjąć różnicę szerokości geograficznej miejsca obserwacji i szerokości geograficznej Zwrotnika Raka. Jeśli miejsce obserwacji jest położone na północ od Zwrotnika Raka obliczamy: α = 90 - (φ - 23 27 ). Jeśli miejsce obserwacji jest położone pomiędzy Zwrotnikiem Raka a równikiem, wówczas α = 90 - (23 27 - φ). Jeśli miejsce obserwacji jest położone na półkuli południowej, wówczas α = 90 - (23 27 + φ). c) 22 grudnia, czyli pierwszy dzień zimy na półkuli północnej, Słońce znajduje się w zenicie nad Zwrotnikiem Koziorożca (23 27 S). Wobec tego od 90 trzeba odjąć różnicę szerokości geograficznej miejsca obserwacji i szerokości geograficznej Zwrotnika Koziorożca. Jeśli miejsce obserwacji jest położone na półkuli północnej obliczamy: α = 90 - (φ + 23 27 ). Jeśli miejsce obserwacji jest położone na południe od Zwrotnika Koziorożca, wówczas: α = 90 - (φ - 23 27 ). Jeśli miejsce obserwacji jest położone pomiędzy Zwrotnikiem Koziorożca a równikiem, wówczas: α = 90 - (23 27 - φ). 3. Elementy klimatu Ziemi: Ciśnienie atmosferyczne: Ciśnienie normalne: średni nacisk mas powietrza na podłoże, na poziomie morza wynosi 1013 hpa. Niż baryczny: powstaje, gdy ciepłe powietrze unosi się do góry. Wyż baryczny: powstaje, gdy zimne powietrze opada na dół. Rodzaje wiatrów: Wiatr: przemieszczanie się mas powietrza z obszaru o wysokim ciśnieniu barycznym (z wyżu) do obszaru o niskim ciśnieniu barycznym (do niżu). Pasat: stały wiatr wiejący od zwrotników do równika. Monsun: wiatr zmienny w cyklu rocznym, w lecie wieje znad oceanu w kierunku lądu, a zimą znad lądu w kierunku oceanu. Bryza: lokalny wiatr zmienny w cyklu dobowym, w dzień wieje znad morza w kierunku lądu, a w nocy znad lądu w kierunku morza. Halny: wiatr lokalny powstający w górach, wieje w kierunku dolin jako ciepły, porywisty, silny wiatr. 4
Strefy klimatyczne Ziemi: Strefa Typ klimatu Cechy klimatu Występowanie klimatu Równikowa Zwrotnikowa Podzwrotnikowa Umiarkowana ciepła Umiarkowana chłodna Okołobiegunowa Równikowy wybitnie wilgotny i gorący Podrównikowy wilgotny Podrównikowy lądowy Bardzo duże opady, małe amplitudy temperatur Jedna lub dwie pory deszczowe, małe amplitudy temperatur Latem pora deszczowa, zimą pora sucha. Zwrotnikowy morski Duże opady przez cały rok Pustynny Monsunowy Śródziemnomorski Brak opadów, duże dobowe amplitudy temperatur Duże opady w porze deszczowej, małe wahania temperatur Lato ciepłe i suche, zima wilgotna i łagodna Nizina Amazonki, Kotlina Kongo, Archipelag Malajski płn. cz. Wyżyny Brazylijskiej, płn. Australia Sudan, śr. i pd. część Wyżyny Brazylijskiej Zatoka Meksykańska, Floryda, pd.-wsch. Australia Sahara, Półwysep Arabski, śr. Meksyk, zach. i śr. Australia Indie, Indochiny Morze Śródziemne Monsunowy Lata wilgotne, zimy suche Korea, pd.-wsch. Chiny Pustynny Morski Lądowy Przejściowy Monsunowy Morski Lądowy Subpolarny Polarny Mało opadów, duże dobowe i roczne amplitudy temperatur Znaczne opady przez cały rok, małe roczne amplitudy temperatur Małe opady, duże roczne amplitudy temperatur Duża zmienność stanów pogody Duże opady letnie, znaczne amplitudy temperatur Łagodne zimy, chłodne lata, opady cały rok Krótkie chłodne lato, długie mroźne zimy, mało opadów Największa temp nieco powyżej 0 C Mrozy przez cały rok, opady śniegu Pustynia Gobi Europa Zachodnia Europa Wschodnia, pd. Syberia, pd. Kanada Europa Środkowa pn.-wsch. Chiny Islandia, Norwegia śr. Syberia, śr. Kanada, pd. Argentyna Alaska, pn. Kanada i pn. Syberia Antarktyda, Arktyka, Grenlandia 5
Wpływ człowieka na klimat: Efekt cieplarniany: efekt szklarniowy, podwyższenie temperatury powierzchni Ziemi spowodowane istnieniem atmosfery ziemskiej. Atmosfera przepuszcza do powierzchni Ziemi znaczną część promieniowania słonecznego, a zatrzymuje znaczną część promieniowania wysyłanego przez powierzchnię Ziemi. Wskutek gospodarczej działalności człowieka stopniowo zwiększa się stężenie w atmosferze substancji pochłaniających promieniowanie cieplne (tzw. gazów cieplarnianych, głównie dwutlenku węgla), co może spowodować wzrost temperatury i zmianę klimatu na kuli ziemskiej. Dziura ozonowa: Ozon pochłania promieniowanie UV (nadfioletowe) bardzo szkodliwe dla organizmów żywych. Z prowadzonych pomiarów wynika, że następuje systematyczny spadek zawartości ozonu w atmosferze (największy nad Antarktydą). Główną przyczyną powstawania dziury ozonowej są substancje przedostające się do atmosfery w wyniku gospodarczej działalności człowieka, zwłaszcza freony i halony (stosowane niegdyś jako składniki aerozoli i czynniki chłodnicze), a także substancje powstające w wyniku spalania paliw przez silniki samolotów i rakiet oraz substancje powstające podczas wybuchów jądrowych. Smog: utrzymujące się nad terenami wielkich miast i okręgów przemysłowych zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego. Smog tworzą pyły, gazy i pary emitowane przez zakłady przemysłowe, energetyczne, silniki spalinowe pojazdów mechanicznych i produkty ich przemian. Smog powstaje podczas braku ruchów powietrza (przy bezwietrznej pogodzie), a sprzyja mu położenie zagrożonych nim obszarów w obniżeniach. Smog, ze względu na dużą koncentrację agresywnych czynników chemicznych, stanowi zagrożenie dla zdrowia ludzi i zwierząt, wywołuje choroby roślin i powoduje niszczenie materiałów. W Polsce smog występuje w Krakowie i niektórych miastach Górnego Śląska. Kwaśne deszcze: gazy kwaśne (dwutlenek węgla CO 2, tlenki siarki i azotu oraz chlorowodór HCl) wywołują zakwaszenie wody w atmosferze (kwaśne opady), które z kolei powodują zakwaszenie gleb i niszczenie roślin. 4. Procesy przekształcające powierzchnię Ziemi: Podział skał, ze względu na genezę: Skały magmowe: powstają na skutek zastygania magmy. Skały osadowe: powstają przez nagromadzenie cząstek rozkruszonych skał i wytrącaniu się substancji mineralnych z wody morskiej. Dzielą się na: okruchowe (piasek, żwir), pochodzenia chemicznego (gips, sól kamienna), pochodzenia organicznego (wapień, torf, węgiel). Skały przeobrażone: skały magmowe i osadowe przeobrażone pod wpływem wysokiej temperatury i ciśnienia (marmur, grafit). Procesy wewnętrzne (endogenne): Trzęsienia ziemi: wstrząsy skorupy ziemskiej związane z nagłym przemieszczeniem magmy lub mas skalnych. Zjawiska wulkaniczne: procesy związane z wydobywaniem się materiałów wulkanicznych na powierzchnię Ziemi (lawa, gaz, popiół). 6
Procesy zewnętrzne (egzogenne): Wietrzenie: proces rozpadu mechanicznego i chemicznego skał. Rodzaje: chemiczne (rozpuszczanie, utlenienie), fizyczne (zamarzanie i topnienie wody w szczelinach skalnych), biologiczne (działanie systemów korzeniowych roślin i oddziaływanie zwierząt). Ruchy masowe: odpadanie, obrywanie i osuwanie zwietrzałych mas skalnych pod wpływem grawitacji. Działalność wiatru: korazja (uderzenie piasku niesionego przez wiatr o skały i ich szlifowanie, tworzenie grzybów skalnych), deflacja (wywiewanie drobnych okruchów skalnych), akumulacja (budujące działanie wiatru, tworzenie wydm). Działalność rzeki: erozja denna (niszczenie dna rzeki, największe w górnym biegu rzeki, powstawanie doliny V-kształtnej), erozja boczna (niszczenie brzegów rzeki przez podmywanie, największe w środkowym biegu rzeki), akumulacja (osadzanie materiałów skalnych, w środkowym biegu rzeki tworzenie mielizn, u ujścia rzeki tworzenie delty). Działalność krasowa wody: rozpuszczanie skał takich jak wapień, dolomit przez wodę, następnie wytrącanie rozpuszczonych związków mineralnych prowadzące do powstawania odpowiednich form erozyjnych i akumulacyjnych. Działalność wód morskich: abrazja (działalność erozyjna polegająca na podmywaniu brzegu, tworzeniu klifu), akumulacja (nanoszenie materiału skalnego, tworzenie mierzei i zalewów). Działalność lodowców i lądolodów: erozyjne działanie lodowca i wód polodowcowych (tworzenie głębokich i wąskich jezior rynnowych, powstałych z wypływającej pod lodowcem wody, np. Hańcza; tworzenie głębokich, owalnych, o stromych brzegach jezior cyrkowych, powstałych na skutek erozyjnej działalności lodu, np. Morskie Oko), akumulacyjne działanie lodowca (tworzenie moren i rozległych, płytkich jezior morenowych, np. Mamry, Śniardwy). 5. Polska wybrane elementy: Pasy rzeźby terenu: Pas pobrzeży: Pobrzeże Szczecińskie, Pobrzeże Koszalińskie, Pobrzeże Gdańskie Pas pojezierzy: Pojezierze Pomorskie, Pojezierze Mazurskie, Pojezierze Wielkopolskie Pas nizin środkowopolskich: Niz. Wielkopolska, Śląska, Mazowiecka, Podlaska, Polesie Lubelskie Pas wyżyn: Wyżyna Śląsko-Krakowska, Małopolska, Lubelska z Roztoczem Pas kotlin podkarpackich: Kotlina Oświęcimska, Krakowska, Sandomierska Pas gór: Sudety, Karpaty Wybrane krainy geograficzne i ich charakterystyka: Żuławy Wiślane: nizinne obszary delty Wisły; powstały w wyniku osadzania materiału skalnego (aluwiów) przez Wisłę; żyzne gleby (mady); obszary depresji (do 1,8 m p.p.m.). Pojezierze Mazurskie: liczne elementy rzeźby polodowcowej takie jak wzgórza morenowe, płaskie tereny sandrowe (zbudowane ze żwiru i piasku), szerokie pradoliny, liczne jeziora polodowcowe (największe Śniardwy, najgłębsze Hańcza), Pojezierze Suwalskie polski biegun zimna. 7
Nizina Mazowiecka: szerokie doliny rzeczne, wydmy śródlądowe, kotliny z wodami artezyjskimi (liczne studnie wody oligoceńskiej); największe miasto Warszawa (aglomeracja monocentryczna główne miasto z licznymi mniejszymi satelitami). Wyżyna Lubelska z Roztoczem: tereny równinne i pagórkowate, w płatach lessu utworzyły się liczne wąwozy, urodzajne gleby lessowe (czarnoziemy). Góry Świętokrzyskie: stare pasmo górskie (najwyższe pasmo: Łysogóry, szczyt: Łysica 612 m n.p.m.); występują tu gołoborza (rumowiska skalne) oraz formy krasowe (np. jaskinie). Wyżyna Śląska: bogate złoża węgla kamiennego (Górnośląski Okręg Przemysłowy); duża degradacja środowiska naturalnego; skupisko dużych miast (aglomeracja policentryczna konurbacja). Kotlina Sandomierska: położona w obniżeniu tektonicznym; obszar pagórkowaty z płaskowyżami i śródlądowymi wydmami; na północy znajduje się Centralny Okręg Przemysłowy. Sudety: stare pasmo górskie (najwyższy szczyt: Śnieżka 1602 m n.p.m.); są przykładem gór zrębowych ze stromymi stokami i płaskimi szczytami, w sąsiedztwie których występują kotliny śródgórskie (Kotlina Kłodzka); licznymi formy skalne powstałe w wyniku erozji (szczeliny, labirynty, ostańce skalne). Tatry: najwyższa część Karpat (najwyższy szczyt: Rysy 2499 m n.p.m.); młode góry fałdowe, z wysokimi wzniesieniami, stromymi turniami, wąskimi graniami, urwistymi stokami; formy polodowcowe takie jak doliny U-kształtne (żłób polodowcowy), jeziora cyrkowe; formy krasowe (jaskinie, ostańce skalne); duża zmienność pogody, występowanie porywistego wiatru halnego; piętrowy układ roślinności. Formy ochrony przyrody: Parki Narodowe w Polsce Parki narodowe: obszar wyróżniający się szczególnymi wartościami przyrodniczymi, naukowymi, społecznymi, kulturowymi i edukacyjnymi, o powierzchni powyżej 1000 ha, na którym ochronie podlega cała przyroda oraz walory krajobrazowe. Obecnie w Polsce istnieją 23 parki narodowe. Rezerwaty przyrody: są to chronione przepisami prawnymi i wyłączone z użytkowania obszary przeznaczone na cele ochrony przyrody oraz prowadzenia badań naukowych, a dostęp do nich osób postronnych jest mniej lub bardziej ograniczony. Obecnie w Polsce istnieje 1407 rezerwatów. Parki krajobrazowe: forma ochrony przyrody tworzona ze względu na wartości przyrodnicze, historyczne, kulturowe oraz krajobrazowe w celu ich zachowania i popularyzacji. Posiadają niższy status ochronny niż parki narodowe. Obecnie w Polsce istnieją 122 parki krajobrazowee. Obiekty wpisane na listę światowego dziedzictwa UNESCO: Stare Miasto w Warszawie, Krakowie i Zamościu; średniowieczny zespół miejski Torunia; zamek krzyżacki w Malborku; Hala Stulecia we Wrocławiu; kopalnia soli w Wieliczce i Bochni; obóz koncentracyjny w Oświęcimiu; Puszcza Białowieska (ostatni naturalny, pierwotny ekosystemem leśny w Europie, z największą populacją żubra na świecie); Park Mużakowski; Kalwaria Zebrzydowska; Kościoły Pokoju w Jaworznie i Świdnicy; drewniane kościoły południowej Małopolski. 8
6. Zadania obliczeniowe: 1. Zamień skalę liczbowa 1 : 20 000 000 na skalę mianowaną. 2. Zmierzona na mapie w skali 1 : 4 000 000 odległość z Poznania do Warszawy to 7 cm. Ile to km w rzeczywistości? 3. Zamienić skalę mianowaną 1 cm - 50 km na skalę liczbową. 4. Odległość z Zakopanego do Szczawnicy wynosi 40 km. Ile to będzie cm na mapie w skali 1 : 1 000 000? 5. Odległość z Warszawy do Paryża wynosi 1400 km. Jaka jest skala mapy na której ta odległość wynosi 7cm? 6. Zmierzono następujące temperatury w ciągu doby: godz. 7 00 : 2 C godz. 13 00 : 4 C godz. 19 00 : 1 C Oblicz amplitudę i średnią temperaturę dobową. 9
7. Temperatura spada wraz z wysokością średnio o ok. 0,5 C na każde 100 m wzniesienia. Na wysokości 848 m npm zanotowano temperaturę +25 stopni. Jaka będzie temp. na szczycie Mount Everest 8848 m npm? 8. W Krakowie (20 E) jest godzina 10 00. Która godzina czasu słonecznego jest w Tokio (140 E)? 9. W Krakowie (20 E) jest godzina 19 00. Na jakim południku leży miasto w którym jest wtedy godzina 21 24? 10. Oblicz godzinę i datę w miejscowości leżącej na południku 120 W jeśli w miejscowości leżącej na południku 120 E jest wtorek 21 III godz. 23 00. 11. Jaka jest wysokość Słońca w południe w Krakowie (50 N) w dniu 21 III i 22 XII? 12. Na jakiej szerokości geograficznej leży miasto, w którym w dniu 23 IX Słońce góruje na wysokości 80 stopni? 10