LA TERRA

TRETS GENERALS

La Terra al Sistema Solar

• El Sistema Solar:

– Format per un estel mitjà, el Sol, per vuit planetes ( Mercuri, Venus, Terra, Mart, Júpiter, Saturn, Urà i Neptú ), una sèrie de planetes nana( Plutó, Ceres, Eris, Makemake, Haumea ), per asteroides, cometes i meteorits, apart dels satèl·lits presents a molts dels planetes o planetes nans.

– Entre les òrbites de Mart i Júpiter trobem el cinturó d’asteroides, i més enllà de Neptú el cinturó de Kuiper.

– En el núvol d’Oort es troba l’origen dels cometes, masses de gel i roca, amb òrbites molt excèntriques.

El sistema solar

Formació del Sistema Solar

• Formació del sistema

solar a partir del disc

d’acreció. En el centre

es troba

el protoestel, al seu

voltant

els planetesimals

col·lideixen entre sí

fins a formar planetes.

Datos Mercurio Venus Tierra Marte Júpiter Saturno Urano Neptuno

diámetro (La Tierra=1) 0.382 0.949 1 0.532 11.209 9.44 4.007 3.883

diámetro (Kilómetros) 4.878 12.104 12.756 6.787 142.800 120.000 51.118 49.528

masa(La Tierra=1) 0.055 0.815 1 0.107 318 95 15 17

distancia excéntrica desde el Sol(UA) 0.39 0.72 1 1.52 5.20 9.54 19.18 30.06

período orbital(añosde la Tierra) 0.24 0.62 1 1.88 11.86 29.46 84.01 164.8

período de rotación(endíasTerrestres) 58.65 -243* 1 1.03 0.41 0.44 -0.72* 0.72

inclinación del eje(grados) 0.0 177.4 23.45 23.98 3.08 26.73 97.92 28.8

temperatura estimada de la superficie(C) -180 to 430 465 -89 to 58 -82 to 0 -150 -170 -200 -210

gravedad en el Ecuador(La Tierra=1) 0.38 0.9 1 0.38 2.64 0.93 0.89 1.12

velocidad de

escape(kilómetros/segundo)4.25 10.36 11.18 5.02 59.54 35.49 21.29 23.71

densidad estimada (agua=1) 5.43 5.25 5.52 3.93 1.33 0.71 1.24 1.67

composición atmosférica ninguna CO2 N2+O2 CO2 H2+He H2+He H2+He H2+He

número de Lunas 0 0 1 2 63 62 27 13

¿anillos? no no no no si si si si

Datos de Referencia del Sol

Diámetro:1.4 millones de km

(870,000 millas)Edad: 4.5 mil millones de años

Masa: 330 000 x Tierra Distancia desde la Tierra:149.6 millones de km (93

millones de millas)

Densidad: 1.41 (agua=1)Distancia a la estrella

más cercana:4.3 años luz

Velocidad del Viento

Solar:3 millones de km/hr Luminosidad: 390 trillones de megavatios

Ciclo Solar: 8 - 11 añosTemperatura en la

Superficie:5,500o C (9,932o F)

Temperatura en el

centro:

14 milloneso C (22.5

milloneso F)

Temperatura en las

Manchas Solares:4,000o C (7,232o F)

Período de Rotación en

el Ecuador:25 días terrestres

Período de Rotación en

los Polos:35 días terrestres

Els planetes exteriors o gasosos

• Són planetes que en la

seva major part estan

composts per gas o per la

seva compressió en líquid,

encara que probablement

tenguin un nucli sòlid de

roca.

• També s’anomenen

planetes jovians: Júpiter,

Saturn, Urà i Neptú.

Els palnetes interiors o terrestres

• Són els més pròxims

al Sol. S’anomenen

també planetes

tel·lúrics, formats per

roca sòlida.

• Són Mercuri, Venus,

la Terra i Mart.

La Terra

• És el planeta interior més gran.

• Té un satèl·lit, la Lluna.

• És l’únic planeta que presenta aigua líquida a la superfície.

• Vist des de l’espai, apareix com un planeta blau.

• Es troba a la zona que envolta el Sol anomenada ecosfera, la qual permet l’existència de vida.

• L’atmosfera evita que les temperatures siguin molt fredes o molt elevades.

La Lluna

• És l'únic satèl.lit natural de la Terra i l'únic cos del Sistema Solar que podem observar en detall a ull nu o amb instruments senzills.

• La Lluna reflecteix la llum solar, de manera diferent segons el lloc on es trobi. Gira al voltant de la Terra i sobre el seu eix en el mateix temps: 27 dies, 7 hores i 43 minuts. Això fa que ens presenti sempre la mateixa cara.

• No té atmosfera ni aigua, per això la seva superfície no es deteriora amb el temps, si no és per l'impacte ocasional d'algun meteorit. La Lluna es considera fosilitzada.

Dades sobre La Lluna La Terra

Tamany: radi equatorial 1.737 km. 6.378 km.

Distància mitjana a La Terra 384.403 km. ---

Dia: període de rotació sobre l'eix 27,32 dies 23,93 hores

Òrbita al voltant de La Terra 27,32 dies ---

Temperatura superficial mitjana (dia) 107 º C15 º C

Temperatura superficial mitjana (nit) -153 º C

Gravetat superficial a l'equador 1,62 m/s2 9,78 m/s2

Les fases de la Lluna

• Les Fases de la Lluna.

• Com que la Lluna gira a l'entorn de la Terra, la llum del Sol li arriba desde posicions diferents, que es repeteixen en cada volta.

• Quan il.lumina tota la cara que veiem s'anomena lluna plena. Quan no la veiem és la lluna nova.

• Entre aquestes dues fases només es veu un bocí, un quart, que va creixent o minvant.

• Les primeres civilitzacions ja mesuraven el temps comptant les fases de la Lluna. Una setmana és el que dura cada fase, i un mes s'aproxima a la durada de tot el cicle.

Els eclipsis.• Quan la Lluna passa pel darrera i es situa a l'ombra de la

Terra, es produeix un Eclipsi de Lluna (dibuix, esquerra).

• En canvi, quan la Lluna passa entre la Terra i el Sol, el tapa i es produeix un Eclipsi de Sol (dreta).

• Si un astre arriba a ocultar totalment l'altre, l'eclipsi és total, si no, és parcial.

• Algunes vegades la Lluna es posa davant del Sol de manera que només n'oculta el centre. Aleshores l'eclipsi té forma anular, d'anell.

Moviments de la Terra

• La Terra presenta dos tipus de moviments:

un de translació entorn del Sol i un altre de

rotació entorn del seu eix.

La Rotació

• La rotació terrestre és el moviment que fa la Terra girat sobre un eix de simetria d'ella mateixa i que passa pel pol nord i el pol sud, perpendicular a l'equador. Aquest eix de gir s'anomena eix instantani de rotació (EIR). La Terra triga 23 hores, 56 minuts i 4 segons. un dia en fer una volta completa sobre sí mateixa, en referència als estels fixes.

• L’eix de rotació es troba inclinat sobre el pla de l’elíptica sobre el qual es desplaça la Terra entorn del Sol uns 23,5º.

• La rotació determina els cicles de nit i dia.

La translació• La translació de la Terra és el moviment

d'aquest planeta al voltant del Sol, que és l'estrella central del Sistema Solar. La Terra descriu al seu voltant una òrbita en forma d’el·lipse.

• la Terra completa una volta en un any sideri, la durada del qual és de 365 dies, 6 hores, 9 minuts i 9,54 segons.

• Per les activitats terrestres té major importància la mida del temps segons les estacions. L'any de traspàs té 1 dia extra i es presenta en el dia 29 de febrer cada 4 anys.

• El solstici d’estiu es dóna quan la Terra es troba en el punt més allunyat del Sol, l’afeli, mentre que el solstici d’hivern es dóna quan la Terra es troba en el punt més pròxim del Sol o periheli.

Solsticis i equinoccis.

• L'òrbita de la Terra és elíptica: hi ha moments en què es troba més a prop del Sol i d'altres en què n'està més allunyada. A més, l'eix de rotació està una mica inclinat respecte al pla de l'òrbita ( 23,5º )

• Al cap de l'any sembla que el Sol puja i baixa. El camí aparent que fa el Sol s'anomena eclíptica, i passa sobre l'equador a l'inici de la primavera i de la tardor. Aquests punts són els equinoccis i coincideixen amb els períodes en què el dia i la nit duren igual.

• Els punts de l'eclíptica més allunyats de l'equador s'anomenen solsticis, i corresponen als dies en que comencen l'hivern i l'estiu.

• Prop dels solsticis, els rajos solars cauen més verticals sobre un dels dos hemisferis i l'escalfen més. És l'estiu. Mentrestant, l'altre hemisferi rep els rajos més inclinats, han de travessar més boci d'atmosfera i es refreden abans d'arribar a terra. És l'hivern

Solsticis i equinoccis

• El solstici és cadascun dels dos moments de l'any

en què el sol aconsegueix la màxima declinació

(distància angular) respecte a l'equador celeste.

• L'equinocci és cadascun dels dos moments de

l‘any en què el Sol creua l’equador celeste. Durant

els equinoccis, la nit i el dia tenen la mateixa

durada a tot el món, excepte en els pols. La

paraula equinocci ve del llatí i significa "nit igual".

Solsticis i equinoccis

• L'equinocci de març

• En l‘equador el Sol aquest dia descriu un semicercle màxim de l'est a l'oest passant pel zènit del lloc.

• En el tròpic de Càncer el Sol culmina al sud, on aconseguix la seva altitud màxima d‘aquest dia que és 66,33º

• En el tròpic de Capricorni el Sol culmina al nord on aconseguix la seva altitud màxima d‘aquest dia que és 66,33º.

• En el Pol Nord es passa d'una nit de 6 mesos de duració a un dia de 6 mesos.

• En el Pol Sud es passa d'un dia de 6 mesos de duració a una nit de 6 mesos.

Solsticis i equinoccis

• L'equinocci de setembre

• En l'equador el Sol aquest dia descriu un semicercle màxim de l'est a l'oest passant pel zenit, del lloc.

• En el tròpic de Càncer el Sol culmina al sud, on aconseguix la seva altitud màxima d‘aquest dia que és 66,33º.

• En el tròpic de Capricorni el Sol culmina al nord on aconseguix la seva altitud màxima d‘aquest dia que és 66,33º.

• En el Pol Nord es passa d'un dia de 6 mesos de duració a una nit de 6 mesos.

• En el Pol Sud es passa d'un nit de 6 mesos de duració a un dia de 6 mesos.

Solsticis i equinoccis

• En el solstici d'estiu el Sol es troba a la posició més septentrional (més al nord), és a dir, sobre el Tròpic de Càncer, a +23°26' de declinació. Físicament, el solstici d'estiu correspon al moment en què l'eix de rotació de la Terra es troba més pròxim a la direcció Terra-Sol. Això s'esdevé entre els dies 20 i 21 del mes de juny. La data i hora exactes varien cada any.

• En el solstici d'hivern el Sol es troba a la posició més meridional (més al sud), és a dir, sobre el Tròpic de Capricorni, a -23°26' de declinació. Físicament, el solstici d'hivern correspon al moment en què l'eix de rotació de la Terra es troba més allunyat a la direcció Terra-Sol. Això s'esdevé entre els dies 21 i 22 del mes de desembre .

Solsticis d’hivern i d’estiu.

El Geoide

• El geoide és un cos de forma gairebé esfèrica, encara que amb un lleuger aplatament als pols (esferoide o el·lipsoide), definit per la superfície equipotencial del camp gravitatori terrestre que coincideixin amb el nivell mitjà del mar.

• El radi equatorial terrestre és de 6378 km, mentre que el radi polar és de 6357 km. Els pols, degut a la rotació de la Terra, es troben lleugerament aplatinats.

• Un geoide és la superfície física definida mitjançant el potencial gravitatori, de manera que sobre ell hi ha en tots els punts la mateixa atracció terrestre.

• Gràficament es defineix com la superfície dels mars en calma prolongada sota els continents. Geomètricament és gairebé un esferoide de revolució (esfera aplanada pels pols) amb irregularitats menors de 100 metres.

El geoide

Sistemes de teledetecció

• La teledetecció és la tècnica que permet l’observació a distància i l’obtenció d’imatges de la superfície terrestre des de sensors instal·lats en avions o en satèl·lits artificials.

• Components de la teledetecció:– Sensor: cambra situada en un avió o satèl·lit capaç de captar,

codificar i transmetre les imatges de la superfície terrestre.

– Flux d’energia detectada pels sensors:• Sensors passius: usen un flux d’energia extern, com una màquina

fotogràfica que aprofita la llum solar per fer fotografies.– La poden aprofitar de l’energia del Sol reflectida sobre la superfície

terrestre.

– Dels elements sobre la superfície terrestre ( relleu, aigua, vegetació ) que emeten algun tipus d’energia que pot ser detectada.

• Sensors actius: emeten un tipus de radiació i eb capten el reflex per part de la superfície terrestre, com un flaix en una cambra fotogràfica.

Sistemes de teledetecció

• Components de la teledetecció:

– Centre de recepció: la imatge presa pels sensors es transmet a terra en forma d’uns senyals o codis constituïts per números, informació digital recollida al centre de recepció, que la processa i n’elimina les imperfeccions, i en destaca els elements considerats més rellevants. Així s’obtenen fotografies en format digital, que poden ser convertides a format analògic.

– Sistema de distribució: de tipus telemàtic, on els usuaris poden accedir a la informació per interpretar-la i extreure’n conclussions.

Sistema de teledetecció.

Sistemes de teledetecció

• Radiacions electromagnètiques en teledetecció:– Només s’usen les zones de l’espectre electromagnètic que hagin estat

absorbides per l’atmosfera, les finestres atmosfèriques: visible, infrarroig i microones.

• Imatges obtingudes en la teledetecció:– Poden ser analògiques o digitals.

• Aquestes imatges es divideixen en petites parcel·les o requadres de diferents tons de gris denominats píxels ( picture elements ). És la quantitat mínima d’informació en què es divideix una imatge, expressada en un valor numèric. Com més clara és la recepció del senyal, més clar és el gris del píxel.

• La resolució del sensor és la capacitat que té aquest per discriminar els detalls. Pot ser:

– Espacial: l’àrea menor en la qual el píxel pot distigir-se del seu entorn.

– Temporal: el temps que passa entre presa i presa d’imatges d’un sensor.

– Radiomètrica: capacitat de discriminar les variacions d’intensitat de la radiació emesa pels objectes, definint la quantitat total o nivell de tons de gris.

– Espectral: conjunt de bandes de diferents longituds d’ona que pot detectar el sensor.

Sistemes de teledetecció

• Imatges obtingudes en la teledetecció:

– Imatges en color.

• En color natural o RGB ( 3,2,1 ). De cada imatge se n’obtenen

tres còpies en tres bandes espectrals, i a cada píxel de

cadascuna de les bandes li apliquem els tres colors primaris

segons el nombre de banda: 3=red, 2=green, 1=blue.

Combinant els diferents dígits de cada píxel anem obtenint les

diferentes tonalitats en color de la imatge obtinguda.

• En fals color, utilitza unes altres tres bandes de longitud d’ona

més llarga: infrarroig pròxim, roig i verd ( 4,3,2 ). Són molt

útils per recalcar certs detalls.

Imatge per satèl·lit en color fals

Adquisició d’imatges per

teledetecció• Per òrbites de satèl·lit:

– O. Geoestacionària: el moviment del satèl·lit està sincronitzat amb el de rotació de la Terra, per això sempre observen la mateixa zona. Es troben a 36000 km i poden escombrar fins a la meitat del globus terrestre.

– O. Polar: el satèl·lit té una òrbita circular, perpendicular al pla de l’equador terrestre, i observen diferents àrees de la superfície terrestre. Estan entre 800 i 1500 km. Escombren àrees de 3000 km2.

• Sensors d’escombratge multiespectral:– Actuen com escàners detectant les radiacions visibles i infrarroges reflectides a la superfície

terrestre, passen per un prisma òptic, que les descompon en les seves diferents longituds d’ona, i el sensor les transforma en senyals elèctrics i després en un valor numèric ( senyal digital ) transmés després a la Terra.

• Sensors de microones:– Operen a la regió de l’espectre de les microones. N’hi ha d’actius i de passius. El sensor actiu

més important és el radar ( radio detection and ranging ), el qual llança polsos de microones i n’analitza el senyal de retorn i el temps que triguen a retornar al sensor.

– Imatges estereoscòpiques, tant des d’un avió com des d’un satèl·lit, s’obtenen fent dues preses del mateix territori, en dues passades diferents i amb diferents angles d’incidència, combinant les imatges preses per sensors multibanda amb altres preses per radar.

– Amb la radarmetria s’usen els altímetres dels sensors de radar i es formen imatges amb bandes acolorides a intervals regulars d’altitud, útils en la representació topogràfica del terreny.

Òrbita polar i geoestacionària

Adquisició d’imatges per

teledetecció• Imatges anaglífiques: variant de les estereoscòpiques. Es prenen de

manera semblant, però una s’acoloreix en blau i una altra en roig. Se superposen ( anàglif o superposició d’imatges ), es miren amb ulleres de dos colors i el nostre cervell genera una imatge única i tridimensional.

• Interferometria: realització de dues imatges diferents d’un mateix lloc per radar en dies diferents, per detectar possibles variacions de la topografia degut a sismes, erupcions volcàniques, esllavissaments,…. L’interferograma assenyala bandes acolorides situades a intervals d’altura regulars.

• Sensors lidar: el sensor emet un pols de làser en el visible o a l’infrarroig, que xoca contra els contaminants o pols atmosfèric i retorna al sensor. L’energia de retorn es detectada per un telescopi, transmesa a un fotodetector i gravada a un ordinador. Útil per detectar els contaminants de l’aire.

Imatges anaglífiuqes

Sistemes globals de navegació per

satèl·lit ( GNSS )• Són un conjunt de satèl·lits artificials llençats a l’espai per

a poder determinar les 24 hores diàries les coordenades geogràfiques de qualsevol punt de la Terra independentment de les condicions climàtiques.– El Sistema de Posicionament Global o GPS ( Global Positioning

System ), és una xarxa de 27 satèl·lits, dissenyada pels Estats Units, que orbiten a 20000 km de la Terra. Inicialment tenia només aplicacions militars.

– El GLONASS, el Sistema Global de Navegació per Satèl·lit de la Federació Russa, amb 24 satèl·lits situats en 3 òrbites de 8 satèl·lits cadascuna, a 19000 km.

– El 2005 la UE inicia el sistema global de navegació per satèl·lit anomenat Galileu i d’ús civil. Consta de 30 satèl·lits, en tres òrbites a uns 23000 km.

GPS

Els SIG

• SIG: Sistema d’Informació Geogràfica – en anglès GIS ( Geographic Information System ) és un programa `d’ordinador que conté un conjunt de dades espacials de la mateixa porció d’un territori organitzades de manera geogràfica.

– Les dades es representen en capes superposades en cadascuna de les quals s’indiquen diferents fenòmens geogràfics – pendents, hidrografia, tipus de roques, de vegetació, ciutats i pobles, infraestructures, etc.

– Aquestes dades poden ser obtingudes a partir de fotografies obtingudes per teledetecció des d’un avió o satèl·lit, de fotos convencionals, de mapes, etc.

– També conté dades de caire qualitatiu o irrepresentables als mapes – cadastrals, censals,….-

– La informació obtinguda es distribueix dividint l’espai en cèl·les, determinades per les seves coordenades geogràfiques, de manera que cada punt del territori conté totes les dades abans esmentades.

– El SIG permet emmagatzemar, representar gràficament, manipular i gestionar una informació sobre el territori.La informació es guarda en format digital, però es pot transformar en visual. Ha d’actualitzar-se constantment i estar disponible pels usuaris.

– Exemples: Google Earth, GMES ( Global Monitoring for Environment and Security ), programa CORINE, SIG d’ús del territori de la UE i SIG planificador agrícola, també de la UE.

– També trobem sistemes telemàtics de cooperació internacional, com el Sistema de Vigilància Meteorològica Mundial, resultat de la colaboració dels diferents Centres Meteorològics Nacionals

Els SIG

Isolínies

• Una isolínia és una línia que representa un valor igual o constant d'una variable en un mapa o quadrícula de quantitats variables. També es coneix amb el nom d'isograma, isopleta o isoritma.

• Les diferents isolínies tenen diversos noms, segons la variable a què fan referència:

– Pressió atmosfèrica: isòbara.

– Canvi de pressió atmosfèrica: alobara.

– Temperatura: isoterma.

– Punt de rosada: isodrosoterma.

– Humitat: isòhuma.

– Quantitat de precipitació: isohieta.

– Velocitat del vent: isòtaca.

– Direcció del vent: isògoria

– Exposició solar: isohèlia.

– Profunditat marítima: isòbata o corba batimètrica.

– Altitud: corbes de nivell o isohipsa.

Mapa d’isotermes

Mapa batimètric

Corbes de nivell