Непосредственные расчеты на поверхности Земли, а также астрономические наблюдения и измерения из космоса позволили определить форму и параметры нашей планеты, гравитационное и магнитное поля, величину теплового потока, идущего из недр, и ряд физических свойств земной поверхности.
Средний радиус Земли равен 6371 километру, а полярный – 6356,78 километра. Экваториальное расширение и полярное сжатие возникли из-за вращения Земли вокруг своей оси и ее наклона. В целом же форма Земли очень близка к эллипсоиду вращения, который называется геоида.
Масса Земли составляет 5,976 х 109 триллионов тонн. Объем Земли равен 1,083 х 1027 кубических сантиметров. Зная объем и массу Земли, нетрудно определить и ее среднюю плотность – 5,52 грамма на кубический сантиметр.
Установлено, что плотность горных пород на земной поверхности равна 2,8 грамма на кубический сантиметр, а это означает, что в недрах нашей планеты должны находиться породы с плотностью, в несколько раз превышающей среднюю плотность Земли.
Ускорение свободного падения на поверхности Земли составляет в среднем на экваторе 978,049 см/с2 . В нем учтено центробежное ускорение, создаваемое вращением Земли и равное 3,392 см/с2 . На земных полюсах центробежное ускорение, как известно, отсутствует, и поэтому там ускорение свободного падения больше, чем на экваторе, всего на 1/189. В различных точках на поверхности Земли существуют отклонения от средней величины ускорения свободного падения. Это зоны так называемых гравитационных аномалий, в которых величина отклонений может достигать значений в несколько сот см/с2 .
Земля обладает магнитным полем. Единицей измерения магнитной индукции является тесла (Тл). Положения магнитных полюсов Земли не совпадают с географическими. Так, например, северный конец стрелки компаса притягивается к полюсу, расположенному около Гренландии (73° Северной широты и 100° западной долготы), а южный – к полюсу, находящемуся в австралийском секторе Антарктики (68° южной широты и 134° восточной долготы). Величина индукции геомагнитного поля максимальная у магнитных полюсов (0,7x10—4 Тл у Южного и 0,6х10—4 Тл у Северного) и значительно меньшая, минимальная, у экватора (0,42х10—4 Тл). Магнитная стрелка компаса всегда указывает на магнитные полюса. Чтобы установить точное положение Северного географического полюса, необходимо вводить поправку на величину магнитного склонения. Магнитологи установили факт смены магнитными полюсами своего месторасположения (инверсии), то есть в определенные промежутки времени Северный полюс становится Южным, а Южный – Северным. Продолжительность временных периодов относительно устойчивого положения знака магнитных полюсов оценивается специалистами в пределах от 700 тысяч до 1,5 миллиона лет.
Ученым давно известно, что из земных глубин постоянно исходит тепло. О существовании внутри Земли крупного источника тепла свидетельствуют извержения вулканов, когда на поверхность планеты изливаются многочисленные лавовые потоки с температурой более 1500°С. Измерения показывают, что с глубиной температура увеличивается: при «опускании» на каждый 1 километр глубины температура возрастает на 30°С.
Геотермический поток, стекающий из земных недр, дает близкие значения по интенсивности как для суши, так и для океанического дна: (1,2-1,6)х10—6 Дж/(см2 хс). Следует, правда, отметить, что минимальные значения геотермического потока тепла наблюдаются в центральных частях континентов, где находятся наиболее древние горные породы, а максимальные – в областях активной вулканической деятельности и вдоль осевой части срединноокеанических хребтов, то есть протяженных горных систем на дне Мирового океана.
У Земли несколько неоднородных оболочек – атмосфера, гидросфера, биосфера и литосфера, под которой в глубоких недрах находится мантия и ядро.
Атмосфера – внешняя газовая оболочка, ограниченная снизу твердой и жидкой поверхностью Земли. Земная атмосфера содержит 5,3х1015 триллионов тонн воздуха, что составляет 1/1 000 000 часть массы всей планеты. Давление воздуха на уровне моря в среднем равно 1,013х10
