Задание 28 ЕГЭ по географии 2025: Земля как планета
Задание 28 проверяет знания о Земле как планете Солнечной системы, ее форме, размерах, движении и географических следствиях этих процессов. Это задание имеет высокий уровень сложности и оценивается в 2 первичных балла.
Теория для подготовки к заданию
Земля в Солнечной системе
Земля — третья планета от Солнца в Солнечной системе. Она входит в группу планет земного типа (вместе с Меркурием, Венерой и Марсом), которые характеризуются твердой поверхностью и относительно небольшими размерами.
Основные характеристики Земли как планеты:
- Средний радиус: 6371 км
- Экваториальный радиус: 6378 км
- Полярный радиус: 6357 км
- Площадь поверхности: 510 млн км²
- Масса: 5,97×10²⁴ кг
- Средняя плотность: 5,51 г/см³
- Среднее расстояние от Солнца: 149,6 млн км (1 астрономическая единица)
- Период обращения вокруг Солнца: 365,26 суток
- Период вращения вокруг своей оси: 23 часа 56 минут 4 секунды
- Наклон оси вращения к плоскости орбиты: 66°33′ (или 23°27′ к перпендикуляру к плоскости орбиты)
Форма и размеры Земли
Форма Земли близка к сфероиду (эллипсоиду вращения), сплюснутому у полюсов и расширенному у экватора. Такая форма называется геоидом. Сплюснутость Земли у полюсов обусловлена ее вращением вокруг своей оси.
Основные параметры, характеризующие форму Земли:
- Полярное сжатие: отношение разности экваториального и полярного радиусов к экваториальному радиусу. Для Земли оно составляет примерно 1/298.
- Длина экватора: 40075 км
- Длина меридиана: 40008 км
Знание формы и размеров Земли важно для понимания многих географических явлений и процессов, а также для решения практических задач, связанных с определением расстояний, площадей, координат и т.д.
Движение Земли и его географические следствия
Вращение Земли вокруг своей оси (суточное движение)
Земля вращается вокруг своей оси с запада на восток (против часовой стрелки, если смотреть со стороны Северного полюса) с периодом 23 часа 56 минут 4 секунды. Это движение называется суточным вращением.
Географические следствия вращения Земли вокруг своей оси:
- Смена дня и ночи. В результате вращения Земли вокруг своей оси происходит смена дня и ночи. Линия, разделяющая освещенную и неосвещенную части Земли, называется терминатором.
- Суточная ритмика природных процессов. Смена дня и ночи влияет на температуру воздуха, влажность, атмосферное давление, жизнедеятельность организмов и т.д.
- Отклонение движущихся тел вправо в Северном полушарии и влево в Южном полушарии (сила Кориолиса). Это явление влияет на направление ветров, течений, движение воздушных и водных масс.
- Суточная неравномерность приливов и отливов. Хотя приливы и отливы в основном вызваны гравитационным воздействием Луны и Солнца, вращение Земли вокруг своей оси влияет на их периодичность и интенсивность.
- Разница во времени между различными точками Земли. Поскольку Земля вращается вокруг своей оси, в разных точках земного шара время различается. Для удобства введены часовые пояса.
Обращение Земли вокруг Солнца (годовое движение)
Земля обращается вокруг Солнца по эллиптической орбите с периодом 365,26 суток. Это движение называется годовым обращением. Скорость движения Земли по орбите составляет около 30 км/с.
Географические следствия обращения Земли вокруг Солнца:
- Смена времен года. Из-за наклона оси вращения Земли к плоскости ее орбиты (66°33′) и сохранения этого наклона при движении Земли вокруг Солнца, в течение года меняется угол падения солнечных лучей на поверхность Земли и продолжительность светового дня в разных широтах. Это приводит к смене времен года.
- Изменение продолжительности дня и ночи в течение года. В разные сезоны продолжительность светового дня различается. Наибольшие различия наблюдаются в высоких широтах, где летом может наблюдаться полярный день, а зимой — полярная ночь.
- Годовая ритмика природных процессов. Смена времен года влияет на температуру воздуха и воды, количество осадков, растительный и животный мир, хозяйственную деятельность человека и т.д.
- Изменение видимого положения Солнца на небесной сфере. В течение года Солнце перемещается по эклиптике, проходя через 12 зодиакальных созвездий.
Тропики и полярные круги
Наклон оси вращения Земли к плоскости ее орбиты приводит к образованию особых параллелей — тропиков и полярных кругов.
- Северный тропик (тропик Рака): параллель 23°27′ с.ш. В день летнего солнцестояния (21-22 июня) Солнце в полдень находится в зените на этой параллели.
- Южный тропик (тропик Козерога): параллель 23°27′ ю.ш. В день зимнего солнцестояния (21-22 декабря) Солнце в полдень находится в зените на этой параллели.
- Северный полярный круг (Арктический круг): параллель 66°33′ с.ш. К северу от этой параллели наблюдаются полярный день и полярная ночь.
- Южный полярный круг (Антарктический круг): параллель 66°33′ ю.ш. К югу от этой параллели наблюдаются полярный день и полярная ночь.
Тропики и полярные круги делят поверхность Земли на пять астрономических поясов освещенности:
- Северный полярный (арктический): от Северного полюса до Северного полярного круга
- Северный умеренный: от Северного полярного круга до Северного тропика
- Жаркий (тропический): между Северным и Южным тропиками
- Южный умеренный: от Южного тропика до Южного полярного круга
- Южный полярный (антарктический): от Южного полярного круга до Южного полюса
Часовые пояса и местное время
Из-за вращения Земли вокруг своей оси в разных точках земного шара время различается. Для удобства введена система часовых поясов.
Основные понятия, связанные с измерением времени:
- Местное (солнечное) время: время, определяемое положением Солнца относительно данного меридиана. На одном и том же меридиане местное время одинаково, а на разных меридианах — различно. Разница в местном времени между двумя пунктами пропорциональна разнице их долгот: 1 час соответствует 15° долготы.
- Поясное время: время, единое для определенной территории (часового пояса). Земля условно разделена на 24 часовых пояса шириной 15° каждый. Время в пределах одного часового пояса считается одинаковым и соответствует местному времени среднего меридиана этого пояса.
- Всемирное координированное время (UTC): международный стандарт времени, основанный на атомном времени и согласованный с вращением Земли. Раньше использовалось гринвичское время (GMT), которое соответствует местному времени нулевого меридиана.
- Линия перемены даты: условная линия на поверхности Земли, при пересечении которой с запада на восток необходимо вычесть одни сутки из календарной даты, а при пересечении с востока на запад — прибавить. Линия перемены даты проходит в основном по 180-му меридиану, но с отклонениями, чтобы не разделять территории государств и архипелагов.
Для решения задач, связанных с определением времени в разных точках Земли, необходимо знать следующие соотношения:
- Разница в местном времени между двумя пунктами (в часах) = Разница долгот (в градусах) / 15
- Разница в поясном времени между двумя пунктами (в часах) = Разница номеров часовых поясов
Географические координаты
Для определения положения точки на поверхности Земли используются географические координаты — широта и долгота.
- Географическая широта (φ): угол между отвесной линией в данной точке и плоскостью экватора. Широта измеряется в градусах от 0° до 90° к северу от экватора (северная широта, с.ш.) и к югу от экватора (южная широта, ю.ш.). Экватор имеет широту 0°, Северный полюс — 90° с.ш., Южный полюс — 90° ю.ш.
- Географическая долгота (λ): двугранный угол между плоскостью начального (нулевого) меридиана и плоскостью меридиана данной точки. Долгота измеряется в градусах от 0° до 180° к востоку от начального меридиана (восточная долгота, в.д.) и к западу от начального меридиана (западная долгота, з.д.). В качестве начального меридиана принят Гринвичский меридиан, проходящий через Гринвичскую обсерваторию в Лондоне.
Для более точного определения положения точки градусы делятся на минуты (1° = 60′) и секунды (1′ = 60″).
Зная географические координаты двух точек, можно определить расстояние между ними по формуле ортодромии (кратчайшего расстояния между двумя точками на сфере):
d = R × arccos[sin(φ₁) × sin(φ₂) + cos(φ₁) × cos(φ₂) × cos(λ₂ - λ₁)]
где d — расстояние между точками, R — радиус Земли, φ₁ и φ₂ — широты точек, λ₁ и λ₂ — долготы точек.
Для небольших расстояний и в средних широтах можно использовать приближенные формулы:
- Расстояние по меридиану: 1° широты ≈ 111 км
- Расстояние по параллели: 1° долготы ≈ 111 км × cos(φ), где φ — широта
Важно!
При подготовке к заданию 28 необходимо обратить особое внимание на географические следствия движения Земли, особенности определения времени в разных точках Земли и расчеты, связанные с географическими координатами. Также важно понимать взаимосвязь между формой Земли, ее движением и различными географическими явлениями.
Алгоритм выполнения задания
Задание 28 может быть представлено в различных форматах, но чаще всего оно связано с расчетами, основанными на знаниях о форме, размерах и движении Земли. Рассмотрим алгоритмы выполнения наиболее распространенных типов заданий:
Тип 1: Определение географических координат
- Внимательно прочитайте условие задания и определите, какие данные известны и что требуется найти.
- Если известны координаты одной точки и направление/расстояние до другой точки, используйте соответствующие формулы для расчета координат второй точки.
- Учитывайте, что 1° широты соответствует примерно 111 км, а 1° долготы на экваторе также соответствует примерно 111 км, но с увеличением широты это расстояние уменьшается пропорционально косинусу широты.
- Помните о знаках координат: северная широта и восточная долгота — положительные, южная широта и западная долгота — отрицательные.
- Запишите ответ в соответствии с требованиями задания.
Тип 2: Расчет расстояний по географическим координатам
- Внимательно прочитайте условие задания и определите координаты двух точек.
- Если точки расположены на одном меридиане, расстояние между ними можно рассчитать по формуле: d = 111 км × |φ₂ - φ₁|, где φ₁ и φ₂ — широты точек.
- Если точки расположены на одной параллели, расстояние между ними можно рассчитать по формуле: d = 111 км × cos(φ) × |λ₂ - λ₁|, где φ — широта параллели, λ₁ и λ₂ — долготы точек.
- Если точки расположены произвольно, используйте формулу ортодромии или теорему Пифагора для небольших расстояний.
- Запишите ответ в соответствии с требованиями задания.
Тип 3: Определение времени в разных точках Земли
- Внимательно прочитайте условие задания и определите, какие данные известны и что требуется найти.
- Если известны долготы двух точек, разница в местном времени между ними (в часах) равна разнице долгот (в градусах), деленной на 15.
- Если известны номера часовых поясов двух точек, разница в поясном времени между ними (в часах) равна разнице номеров часовых поясов.
- Учитывайте направление изменения времени: при движении на восток время увеличивается, при движении на запад — уменьшается.
- Помните о линии перемены даты: при пересечении ее с запада на восток необходимо вычесть одни сутки, а при пересечении с востока на запад — прибавить.
- Запишите ответ в соответствии с требованиями задания.
Тип 4: Анализ географических следствий движения Земли
- Внимательно прочитайте условие задания и определите, о каком аспекте движения Земли идет речь (вращение вокруг своей оси или обращение вокруг Солнца).
- Вспомните основные географические следствия данного движения.
- Проанализируйте, как эти следствия проявляются в конкретной ситуации, описанной в задании.
- Сформулируйте ответ, четко указав причинно-следственные связи между движением Земли и географическими явлениями.
- Проверьте, соответствует ли ваш ответ требованиям задания.
Типичные ошибки при выполнении задания
- Неправильное определение знаков географических координат (путаница между северной/южной широтой и восточной/западной долготой).
- Ошибки в расчетах расстояний по географическим координатам, особенно при использовании приближенных формул.
- Неучет изменения расстояния, соответствующего 1° долготы, с изменением широты.
- Путаница в определении направления изменения времени при движении на восток или запад.
- Неучет линии перемены даты при расчетах времени.
- Неправильное понимание причинно-следственных связей между движением Земли и географическими явлениями.
- Невнимательное чтение условия задания и неправильное определение того, что требуется найти.
Примеры заданий
Определите, на сколько минут местное солнечное время в Москве (37° в.д.) опережает местное солнечное время в Лондоне (0° в.д.).
Ответ: 148 минут
Для решения этой задачи необходимо знать, что разница в местном солнечном времени между двумя пунктами пропорциональна разнице их долгот: 1 час соответствует 15° долготы, или 1 минута соответствует 0,25° долготы.
Дано:
- Долгота Москвы: 37° в.д.
- Долгота Лондона: 0° в.д.
Разница долгот: 37° - 0° = 37°
Разница во времени (в минутах): 37° × (60 минут / 15°) = 37° × 4 минут/° = 148 минут
Поскольку Москва находится восточнее Лондона, местное солнечное время в Москве опережает местное солнечное время в Лондоне на 148 минут.
Таким образом, ответ: 148 минут.
Определите расстояние в километрах от точки с координатами 60° с.ш., 30° в.д. до точки с координатами 60° с.ш., 45° в.д. по параллели.
Ответ: 778 км
Для решения этой задачи необходимо знать, что расстояние по параллели можно рассчитать по формуле: d = 111 км × cos(φ) × |λ₂ - λ₁|, где φ — широта параллели, λ₁ и λ₂ — долготы точек.
Дано:
- Координаты первой точки: 60° с.ш., 30° в.д.
- Координаты второй точки: 60° с.ш., 45° в.д.
Обе точки находятся на одной параллели 60° с.ш., разница долгот составляет: |45° - 30°| = 15°
Расстояние по параллели: d = 111 км × cos(60°) × 15° = 111 км × 0,5 × 15° = 833 км
Однако, более точное значение косинуса 60° равно 0,5, а не 0,5. Используя более точное значение:
d = 111 км × 0,5 × 15° = 833 км
Таким образом, ответ: 833 км.
Примечание: В некоторых источниках может использоваться другое значение для расстояния, соответствующего 1° по меридиану (например, 111,3 км вместо 111 км), что может привести к небольшим различиям в ответе.
Объясните, почему в Северном полушарии зимой холоднее, чем летом, несмотря на то, что в январе Земля находится ближе к Солнцу, чем в июле.
Ответ:
Зимой в Северном полушарии холоднее, чем летом, несмотря на то, что в январе Земля находится ближе к Солнцу, чем в июле, из-за наклона оси вращения Земли к плоскости ее орбиты. Зимой в Северном полушарии солнечные лучи падают на поверхность Земли под меньшим углом, что приводит к меньшему нагреву поверхности. Кроме того, продолжительность светового дня зимой меньше, чем летом, что также способствует понижению температуры. Таким образом, наклон оси вращения Земли является более важным фактором, определяющим сезонные изменения температуры, чем расстояние от Земли до Солнца.
Для выполнения этого задания необходимо знать основные географические следствия движения Земли вокруг Солнца и понимать причины смены времен года.
Действительно, орбита Земли вокруг Солнца является эллиптической, и в январе Земля находится в перигелии (ближайшей к Солнцу точке своей орбиты), а в июле — в афелии (наиболее удаленной от Солнца точке). Расстояние от Земли до Солнца в перигелии составляет около 147 млн км, а в афелии — около 152 млн км.
Однако основной причиной смены времен года является не изменение расстояния от Земли до Солнца, а наклон оси вращения Земли к плоскости ее орбиты, который составляет 66°33′ (или 23°27′ к перпендикуляру к плоскости орбиты).
Зимой в Северном полушарии (декабрь-февраль) ось вращения Земли наклонена таким образом, что Северное полушарие отвернуто от Солнца. В результате:
1. Солнечные лучи падают на поверхность Земли в Северном полушарии под меньшим углом, что приводит к меньшему нагреву поверхности. Чем меньше угол падения солнечных лучей, тем большая площадь поверхности приходится на единицу энергии, и тем меньше нагрев.
2. Продолжительность светового дня в Северном полушарии зимой меньше, чем летом. В некоторых районах высоких широт наблюдается полярная ночь, когда Солнце не поднимается над горизонтом в течение нескольких суток или даже месяцев.
Летом в Северном полушарии (июнь-август) ситуация противоположная: ось вращения Земли наклонена таким образом, что Северное полушарие повернуто к Солнцу. Солнечные лучи падают под большим углом, и продолжительность светового дня увеличивается, что приводит к более высоким температурам.
Таким образом, наклон оси вращения Земли является более важным фактором, определяющим сезонные изменения температуры, чем расстояние от Земли до Солнца. Это объясняет, почему в Северном полушарии зимой холоднее, чем летом, несмотря на то, что в январе Земля находится ближе к Солнцу, чем в июле.
Интересно отметить, что в Южном полушарии времена года противоположны временам года в Северном полушарии: когда в Северном полушарии зима, в Южном — лето, и наоборот. Это также объясняется наклоном оси вращения Земли.
Советы по подготовке
- Изучите основные характеристики Земли как планеты, ее форму, размеры и движение.
- Обратите особое внимание на географические следствия движения Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца.
- Разберитесь в системе географических координат и научитесь определять координаты точек на карте.
- Изучите принципы определения времени в разных точках Земли и систему часовых поясов.
- Тренируйтесь в решении задач на определение координат, расчет расстояний и определение времени.
- Используйте формулы и соотношения, связанные с формой и движением Земли, для решения практических задач.
- Обратите внимание на взаимосвязь между формой Земли, ее движением и различными географическими явлениями.
Задание 28 проверяет знания о Земле как планете Солнечной системы, ее форме, размерах, движении и географических следствиях этих процессов. Для успешного выполнения задания необходимо хорошо знать основные характеристики Земли, понимать причинно-следственные связи между движением Земли и географическими явлениями, а также уметь применять формулы и соотношения для решения практических задач, связанных с определением координат, расчетом расстояний и определением времени в разных точках Земли.
Задание 28 ЕГЭ: ПРАКТИКА
Закрепите теорию на практике! Попробуйте решить несколько вариантов задания 28.