Principales características de la Tierra

Habitamos el tercer planeta del sistema solar

En este apartado vamos a indicarr las características de la Tierra como un cuerpo del Sistema Solar

Velocidad orbital

Velocidad media 29.79 Km/s

No constante; máxima en perihelio y mínima en afelio:
- Velocidad en el perihelio 30,75 km/s
- Velocidad en el afelio 28,76 km/s

Periodo orbital

365d 6h 9min 9.5 seg
Muy constante por la gran masa del planeta

Periodo de rotación:

23h 56m 04 s .
Antihoraria vista desde el polo norte
Frenando por las mareas de modo que en el pasado fue más corto

Inclinación del eje de rotación:

23º 26' .
Variable con el tiempo y en su dirección en el espacio.
Responsable de las estaciones del año

La rotación terrestre hace que no todas las zonas del planeta sean iguales. Permite definir las coordenadas geográficas para localizar una zona en la Tierra

Los semicírculos máximos que pasan por los dos polos se denomina Meridianos.

El ángulo que forma un paralelo con el centro de la Tierra se denomina Latitud (0º para el ecuador. 90º para los polos)
El la latitud se ha de indicar el hemisferio N o S

Para determinar el meridiano se ha de definir uno arbitrario que sirva como origen de coordenadas. Este es el meridiano 0 que pasa por el observatorio de Wreenwich en Inglaterra
Los ángulos que forma el eje de rotación con el meridiano 0 y un punto dado a la misma latitud se denomina Longitud
Las longitudes se miden al E y W del meridiano 0

Los movimientos orbitales terrestres no son constanes sino que sigen ciclos o cambian lentamente

Precesión

Cambio de orientación en el espacio del eje de giro.
Periodo de 26.000 años al ritmo de 1´ anual

Perturbación

Cambio en órbita circular a elíptica.
Periodo de 90 a 100 años

Nutación

Cambio en la inclinación del eje de giro: Varía de 21,8º a 24,4º .
Periodo de 40.000 años. Ahora está disminuyendo

Frenado de la rotación

Producido por mareas lunares y solares
1 s cada 59.000 años

Aproximaciones a la forma de la Tierra Esfera En una primera aproximación la Tierra es una esfera bastante perfecta Esto es debido a la atracción de la gravedad Elipsoide de revolución Si entramos más en detalle la tierra es un elipsoide. Más ancha en el ecuador que en los polos Radio ecuatorial : 6.378 km. Diametro: 12.756 km Radio polar: 6.357 km. Diametro: 12.713 km Relación de radios 1/300 Achatamiento 0.0034

Esto es debido a la rotación de la Tierra que hace que g crezca con la latitud

Geoide

Si entramos más en detalle este elipsoide no es perfecto sino que tiene desviaciones de unos cientos de metros debido a la diferente densidad de las rocas internas de la Tierra

Se denomina Geoide a la superficie en que todos los puntos tienen la misma atracción terrestre. El océano se adapta al geoide

El geoide terrestre se utiliza como origen de loas diferencias topográficas (0 m es el nivel del mar)

Topografía o relieve

La superficie sólida de la Tierra no es un geoide sino que tiene zonas más elevadas y más deprimidas
Sobre el geoide se desarrollan los accidentes topográficos

Los medimos con referencia al nivel del mar que se adapta al geoide

- Altitud máxima 8,9 km : Monte Everest

- Depresión máxina - 12 km : Fosa de las Marianas

La mayor parte de la superficie terrestre se encuentra en dos niveles: Cerca del nivla del mar o a 4 km bajo el nivel del mar.

Masa terrestre

5.97 E24 kg . Está distribuida por densidades

Densidad

media 5.52 g/cm3 .
- Corteza: 3 g/cm3 .
- Manto: 4 g/cm3 .
- Núcleo: 12 g/cm3

Aceleración de la gravedad

Ecuatorial a nivel del mar : 9.78 m/s2
Disminuye con altura
Aumenta con latitud

Velocidad de escape

Velocidad de escape media desde el nvel del mar : 11.2 km/s

Campo biporar importante 5 E-5 T

Responsable de desviar las partículas cargadas que vienen del Sol hacia los polos causando auroras boreales
Magnetiza minerales ricos en hierro

Albedo

0.39

Principales elementos reflectantes son las nubes de la atmósfera y el hielo : 0.6 a 0.9
Principales elementos absorbentes : Cenizas volcánicas, océanos, bosaques : 0.05 a 0.2

Radiación solar

Fuera de la atmósfera :

Constante solar media: 1370 W/m2 . Afelio 1395 w/m2. Perihelio 1308 W/m2
Equivale a 330 cal/m2/s

En superficie:

Irradianza: 1000 W/m2 aprox

Muy variable debido a diferentes factores
Latitud . Altitud . Estacionalidad . Hora del día . Nubosidad

Emisión interna

5.8 E-2 W/m2
Equivale a 1.4 E-2 cal/m2/s
Responsable de la tectónica y el vulcanismo terrestre

Temperatura superficial media

15ºC
Muy variable del ecuador a los polos. Muy variable en altitud
Muy variable en estaciones del año sobre todo en latitudes altas y zonas continentales

La estructura de la Tierra está formada por una serie de capas concéntricas de densidad creciente.

Atmósfera

Gaseosa con cantidades variables de agua disuelta
Disminuye rápidamente en densidad
Presión a nivel del mar 1016 gr/cm2 = 1 atmósfera
Densidad nivel del mar 6 E-4 g/cm3 = 0.6 g/l Si toda aatmósfera tuviera la misma densidad ocuparía unos 16 Km
Casi toda la masa de la atmósfera se encuentra en la Troposfera que alcanza entre 8 y 16 Km de altitud
El contacto entre la infruencia de la Tierra y el Sol se denomina Magnetopausa. Alcanza 64.000 Km muy variable

Hidrosfera

Capa líquida. Mayoritariamentre agua con algunos solutos.
Densidad 1 g/cm3
Adaptada al geoide
No es una capa contínua. Se interrumpe en los continentes emergidos (29% de la superficie terrestre)
Espesor 0 - 12 Km. Media unos 4 Km

Corteza

Delgada 10-80 Km
Formada por silicatos
Mayoritariamente sólida rígida. Con algunas zonas fundidas (magmas)

Manto

Gruesa 2900 Km
Formado por silicatos
Sólida rígida hasta unos 100 km. Luego sólida plástica (deformable)

Núcleo

Grueso
Formado por aleaciones de hierro
Primera parte líquido
Interior sólido
Hasta 6000ºC

La Tierra tiene un satélite muy grande para su tamaño: la Luna
Se supone formada por impacto durante las últimas etapas de formación de la Tierra

Características de la Luna Masa 7.3 E19 Tm : 1/81 terrestre Órbita 385.000 Km Afelio 356.000 Km Perihelio 407.000 Km Rotación: 27d 7h 43m Coincide con traslación: siempre presenta la misma cara a la Tierra Gravedad ejercida sobre la Tierra: 2 E-6 m/s2 Suficiente para provocar mareas de varios metros y un lento frenado de la rotación terrestre

Los periodos lunares que observamos corresponden a la parte iluminada por el sol

Energía cinética

Traslación : 2.7 E33 J (1/2 * 30000 m/s * (5.97 E24 kg)^2)

Rotación : 2.1 E29 J

Campo gravitatorio terrestre

Energía potencial

Radiación solar

Principalmente en forma de luz solar.
El Sol emite radiación de forma muy constante.
La recibida en la órbita de la Tierra es de 330 cal/m2/s.= 1370 W/m2.
Varía algo con la distancia pero sobre todo con la latitud.
Parte de la radiación se absorbe y parte se refleja al espacio (albedo)

Total radiación que incide sobre la Tierra : 173000 TW

Calor interno

Remanente de formación y radioactividad

Se pierde calor a un ritmo medio de 1.4 E-2 cal/m2/s.= 44 TW para la Tierra

Muy asímetrico en la Tierra. Sobre todo en zonas volcánicas y dorsales oceánicas

Campo gravitatorio lunar y solar

Movimiento de las mareas por gravedad lunar y solar

Campo magnético

Desvía cargas en movimiento

Energía química

En forma de enlaces entre átomos en determimadas moléculas.
Importante la que se encuentra en enlaces de carbono en combustibles fósiles: Carbón, pizarras bituminosas, petróleo y gas natural

Energía nuclear

Resto de elementos radioactivos de larga vida. Fundamentalment U238, Th232, U235 y K40

Se calcula en unos 20 TW