Die Erde macht in 365 Tagen und 6 Stunden eine komplette Umdrehung um die Sonne. Der Einfachheit halber ist es üblich anzunehmen, dass ein Jahr 365 Tage hat. Und alle vier Jahre, wenn sich die zusätzlichen 24 Stunden „ansammeln“, beginnt ein Schaltjahr, in dem es nicht 365, sondern 366 Tage sind (29 im Februar).

Im September, wenn Sie nach den Sommerferien in die Schule zurückkehren, kommt der Herbst. Die Tage werden kürzer und die Nächte länger und kühler. In ein, zwei Monaten fallen Blätter von den Bäumen, Zugvögel fliegen davon und die ersten Schneeflocken wirbeln durch die Luft. Im Dezember, wenn der Schnee die Erde mit einem weißen Schleier bedeckt, kommt der Winter. Die kürzesten Tage des Jahres kommen. Der Sonnenaufgang ist zu dieser Zeit spät und der Sonnenuntergang früh.

Im März, wenn der Frühling kommt, werden die Tage länger, die Sonne scheint heller, die Luft wird wärmer, überall beginnen Bäche zu rauschen. Die Natur erwacht wieder zum Leben und bald beginnt der lang ersehnte Sommer.

So war und ist es von Jahr zu Jahr. Haben Sie sich jemals gefragt, warum sich die Jahreszeiten ändern?

Geographische Folgen der Erdbewegung

Sie wissen bereits, dass die Erde zwei Hauptbewegungen hat: Sie dreht sich um ihre eigene Achse und umkreist die Sonne. In diesem Fall ist die Erdachse um 66,5° zur Ebene der Umlaufbahn geneigt. Die Bewegung der Erde um die Sonne und die Neigung der Erdachse bestimmen den Wechsel der Jahreszeiten und die Länge von Tag und Nacht auf unserem Planeten.

Zweimal im Jahr, im Frühling und im Herbst, gibt es Tage, an denen die Länge des Tages auf der ganzen Erde gleich der Länge der Nacht ist - 12 Stunden. Der Tag der Frühlings-Tagundnachtgleiche fällt auf den 21. und 22. März, der Tag der Herbst-Tagundnachtgleiche auf den 22. und 23. September. Am Äquator ist Tag immer gleich Nacht.

Der längste Tag und die kürzeste Nacht der Erde treten auf der Nordhalbkugel am 22. Juni und auf der Südhalbkugel am 22. Dezember auf. Dies sind die Sommersonnenwende.

Nach dem 22. Juni nimmt aufgrund der Bewegung der Erde im Orbit auf der Nordhalbkugel die Höhe der Sonne darüber allmählich ab, die Tage werden kürzer und die Nächte länger. Und auf der Südhalbkugel steigt die Sonne höher über den Horizont und die Tageslichtstunden nehmen zu. Die Südhalbkugel erhält immer mehr Sonnenwärme, während die Nordhalbkugel immer weniger erhält.

Der kürzeste Tag auf der Nordhalbkugel ist am 22. Dezember und auf der Südhalbkugel am 22. Juni. Dies ist die Wintersonnenwende.

Am Äquator ändern sich der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen auf die Erdoberfläche und die Tageslänge kaum, sodass dort der Wechsel der Jahreszeiten kaum zu erkennen ist.

Über einige Merkmale der Bewegung unseres Planeten

Auf der Erde gibt es zwei Parallelen, auf denen die Sonne an den Tagen der Sommer- und Wintersonnenwende mittags im Zenit steht, also direkt über dem Kopf des Betrachters steht. Solche Parallelen nennt man Tropen. Am nördlichen Wendekreis (23,5 ° N) steht die Sonne am 22. Juni im Zenit, am südlichen Wendekreis (23,5 ° S) am 22. Dezember.

Die Parallelen bei 66,5° nördlicher und südlicher Breite werden als Polarkreise bezeichnet. Sie gelten als Grenzen von Gebieten, in denen Polartage und Polarnächte beobachtet werden. Der Polartag ist der Zeitraum, in dem die Sonne nicht unter den Horizont fällt. Je näher vom Polarkreis zum Pol, desto länger der Polartag. Auf der Breite des Polarkreises dauert es nur einen Tag und am Pol 189 Tage. Auf der Nordhalbkugel am Breitengrad des Polarkreises beginnt der Polartag am 22. Juni am Tag der Sommersonnenwende und auf der Südhalbkugel am 22. Dezember. Die Dauer der Polarnacht variiert von einem Tag (am Breitengrad der Polarkreise) bis zu 176 (an den Polen). Während dieser ganzen Zeit erscheint die Sonne nicht über dem Horizont. Auf der Nordhalbkugel beginnt dieses Naturphänomen am 22. Dezember und auf der Südhalbkugel am 22. Juni.

Es ist unmöglich, diese wunderbare Zeit zu Beginn des Sommers nicht zu bemerken, wenn die Abenddämmerung mit dem Morgen und der Dämmerung zusammenfällt, weiße Nächte die ganze Nacht dauern. Sie werden in beiden Hemisphären in Breiten über 60 beobachtet, wenn die Sonne um Mitternacht um nicht mehr als 7 ° unter den Horizont fällt. In (etwa 60° N) dauern weiße Nächte vom 11. Juni bis 2. Juli und in Archangelsk (64° N) vom 13. Mai bis 30. Juli.

Leichte Gürtel

Die Folge der jährlichen Bewegung der Erde und ihrer täglichen Drehung ist die ungleichmäßige Verteilung von Sonnenlicht und Wärme über die Erdoberfläche. Daher gibt es auf der Erde Gürtel der Erleuchtung.

Zwischen den nördlichen und südlichen Wendekreisen auf beiden Seiten des Äquators liegt der tropische Beleuchtungsgürtel. Es nimmt 40% der Erdoberfläche ein, was die größte Menge an Sonnenlicht ausmacht. Zwischen den Tropen und den Polarkreisen auf der Süd- und Nordhalbkugel liegen gemäßigte Lichtzonen, die weniger Sonnenlicht erhalten als die tropische Zone. Vom Polarkreis bis zum Pol hat jede Hemisphäre Polargürtel. Dieser Teil der Erdoberfläche erhält am wenigsten Sonnenlicht. Im Gegensatz zu anderen Beleuchtungsgürteln gibt es nur hier polare Tage und Nächte.

Die Erde macht in 365 Tagen 6 Stunden 9 Minuten und 9 Sekunden eine vollständige Umdrehung um die Sonne. Am 21. März und 23. September ist die Neigung der Erdachse neutral gegenüber der Sonne (Tagundnachtgleiche) Am 21. Juni nimmt die Erde eine Position ein, bei der ihre Achse mit ihrem nördlichen Ende am 22. Dezember, am Tag des Zur Wintersonnenwende fallen die steilen Strahlen auf den südlichen Wendekreis, und die nördlichen Polarländer, beginnend am Polarkreis, werden nicht beleuchtet. Am Polarkreis und weiter zum Pol steht die Sonne rund um die Uhr über dem Horizont. Dies dauert bis zur Frühlings-Tagundnachtgleiche – dem 21. März.

Beleuchtungsgürtel

Insgesamt gibt es 13 Beleuchtungszonen. Der Äquatorgürtel befindet sich auf beiden Seiten des Äquators. Tag und Nacht sind hier fast immer gleich, die Dämmerung ist sehr kurz, es gibt keinen Wechsel der Jahreszeiten. Tropische Zonen: Die Länge von Tag und Nacht variiert zwischen 10,5 und 13,5 Stunden; Die Dämmerung ist kurz, es gibt zwei Jahreszeiten, die sich in der Temperatur kaum unterscheiden. Subtropische Gürtel: Die Länge von Tag und Nacht für extreme Breiten reicht von 9 Stunden bis 14 Stunden. Die Dämmerung ist kurz, Winter und Sommer sind oft ausgeprägt, Frühling und Herbst sind weniger ausgeprägt. Gemäßigte Zonen: Alle vier Jahreszeiten kommen deutlich zum Ausdruck (Frühling, Sommer, Herbst, Winter). Winter und Sommer sind ungefähr gleich. Gürtel aus Sommernächten und kurzen Wintertagen: Alle vier Jahreszeiten kommen zum Ausdruck, der Winter ist länger als der Sommer. Subpolare Gürtel. Polargürtel: Die Jahreszeiten fallen mit Tag und Nacht zusammen.

Die Bewegung des Doppelplaneten Erde-Mond und Gezeitenreibung

Die universelle Gravitation wird durch die universelle Abstoßung ausgeglichen. Die Essenz der Gravitation (Schwerkraft) besteht darin, dass alle Körper proportional zu ihrer Masse und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands zwischen ihnen angezogen werden. Abstoßung ist eine Zentrifugalkraft, die bei der Rotation und Zirkulation von Himmelskörpern auftritt. Die Erde und der Mond ziehen sich gegenseitig an, aber der Mond kann nicht auf die Erde fallen, da er sich um die Erde dreht und daher dazu neigt, sich von ihr zu entfernen. Das Gleichgewicht von Anziehung und Abstoßung gilt für die Zentren der Planeten. Sie gilt jedoch nicht für einzelne Punkte der Erdoberfläche. Es gibt also Ebbe und Flut. Das Zusammenwirken zweier Kräfte – der Anziehungskraft und der Zentrifugalkraft – ist die gezeitenbildende Kraft. Die Gezeiten kommen am besten in den Ozeanen zum Ausdruck.

ATMOSPHÄRE

Die Atmosphäre ist die gasförmige Hülle der Erde. Derzeit besteht die Atmosphäre aus folgenden Bestandteilen: Stickstoff – 78,08 %, Sauerstoff – 20,94 %, Argon – 0,93 %, Kohlendioxid – 0,03 %, andere Gase – 0,02 %. Die Atmosphäre besteht aus folgenden Schichten: Troposphäre, Stratosphäre, Mesosphäre, Thermosphäre und Exosphäre. Die geografische Hülle umfasst nur die Troposphäre und den unteren Teil der Stratosphäre. Die durchschnittliche Dicke der Troposphäre beträgt etwa 11 km. Oberhalb der Troposphäre befindet sich die Tropopause, eine dünne Übergangsschicht mit einer Dicke von etwa einem Kilometer. Oberhalb der Tropopause befindet sich die Stratosphäre. Die Stratosphäre beginnt 8 km über den Polen und 16-18 km über dem Äquator. Oberhalb der aufgeheizten Schicht der oberen Atmosphäre, nach der Stratopause, also oberhalb von 55 km, liegt die Mesosphäre, die sich bis in eine Höhe von 80 km erstreckt. Darin sinkt die Temperatur wieder auf -90 0C. In Höhen von 80 bis 90 km gibt es eine Mesopause mit einer konstanten Temperatur von etwa 1800 C. Oberhalb der Mesopause befindet sich die Thermosphäre, die sich bis in 800 - 1000 km erstreckt. Oberhalb von 1.000 km beginnt die äußere Atmosphäre oder Exosphäre, die sich bis zu 2.000–3.000 km erstreckt. Die Troposphäre und die untere Stratosphäre werden als untere Atmosphäre bezeichnet, und alle höheren Schichten werden als obere Atmosphäre bezeichnet.

Sonnenstrahlung

Sonnenstrahlung ist die Gesamtheit der Sonnenmaterie und -energie, die auf die Erde gelangt. Sonnenstrahlung transportiert Licht und Wärme. Die Intensität der Sonnenstrahlung muss vor allem außerhalb der Atmosphäre gemessen werden, da sie beim Durchgang durch die Luftkugel umgewandelt und abgeschwächt wird. Die Intensität der Sonnenstrahlung wird durch die Solarkonstante ausgedrückt. Die Solarkonstante ist der Fluss der Sonnenenergie in 1 Minute über eine Fläche mit einem Querschnitt von 1 cm2, senkrecht zu den Sonnenstrahlen und außerhalb der Atmosphäre. Die Sonnenkonstante bleibt entgegen ihrem Namen nicht konstant. Sie ändert sich aufgrund der Änderung des Abstands von der Sonne zur Erde, wenn sich die Erde auf ihrer Umlaufbahn bewegt. Egal wie klein diese Schwankungen sind, sie wirken sich immer auf Wetter und Klima aus.

Sichtbare Bewegung des Firmaments. Es ist bekannt, dass sich die Himmelskörper in unterschiedlichen Entfernungen von der Erde befinden. Gleichzeitig scheint es uns, dass die Entfernungen zu den Gestirnen gleich sind und sie alle mit einer Kugeloberfläche verbunden sind, die wir das Firmament nennen und die Astronomen die sichtbare Himmelskugel nennen. Es scheint uns so, weil die Entfernungen zu den Himmelskörpern sehr groß sind und unser Auge den Unterschied in diesen Entfernungen nicht wahrnehmen kann. Jeder Beobachter kann leicht feststellen, dass sich die sichtbare Himmelskugel mit allen darauf befindlichen Leuchten langsam dreht. Dieses Phänomen war den Menschen seit der Antike bekannt, und sie nahmen die scheinbare Bewegung der Sonne, Planeten und Sterne um die Erde als real an. Heute wissen wir, dass sich nicht die Sonne und die Sterne um die Erde bewegen, sondern der Globus rotiert.

Genaue Beobachtungen haben gezeigt, dass die vollständige Rotation der Erde um ihre Achse bei 23 Stunden 56 Minuten stattfindet. und 4 sek. Wir nehmen die Zeit einer vollständigen Umdrehung der Erde um ihre Achse als einen Tag und betrachten der Einfachheit halber 24 Stunden an einem Tag.

Beweis für die Drehung der Erde um ihre Achse. Wir haben jetzt eine Reihe sehr überzeugender Beweise für die Rotation der Erde. Verweilen wir zunächst bei den physikalischen Beweisen.

Foucault-Erfahrung. In Leningrad, in der ehemaligen Isaakskathedrale, hängt ein Pendel mit 98 m Länge, mit einer Belastung von 50 kg. Unterhalb des Pendels befindet sich ein großer Kreis, der in Grad unterteilt ist. Wenn das Pendel in Ruhe ist, befindet sich sein Gewicht genau in der Mitte des Kreises. Wenn wir das Gewicht des Pendels auf den Nullgrad des Kreises bringen und dann loslassen, schwingt das Pendel in der Ebene des Meridians, dh von Nord nach Süd. Aber schon nach 15 Minuten weicht die Schwungebene des Pendels um etwa 4° ab, nach einer Stunde um 15° usw. Aus der Physik ist bekannt, dass die Schwungebene des Pendels nicht abweichen kann. Dadurch veränderte sich die Lage des Teilkreises, was nur durch die tägliche Bewegung der Erde geschehen konnte.

Um sich das Wesen der Sache klarer vorzustellen, wenden wir uns der Zeichnung zu (Abb. 13, a), die die nördliche Hemisphäre in einer Polarprojektion zeigt

Die vom Pol ausgehenden Meridiane sind durch eine gepunktete Linie angedeutet. Die kleinen Kreise auf den Meridianen sind ein herkömmliches Bild eines abgestuften Kreises unter dem Pendel der St. Isaaks-Kathedrale. An der ersten Stelle ( AB) die Schwingungsebene des Pendels (angezeigt durch die durchgezogene Linie im Kreis) fällt vollständig mit der Ebene des gegebenen Meridians zusammen. Nach einer Weile der Meridian AB aufgrund der Rotation der Erde von West nach Ost in Position sein wird A 1 B 1 . Die Schwingungsebene des Pendels bleibt gleich, weshalb man den Winkel zwischen der Schwingungsebene des Pendels und der Meridianebene erhält. Bei weiterer Drehung der Erde wird der Meridian AB wird in Stellung sein A 2 B 2 usw. Es ist klar, dass die Schwingungsebene des Pendels noch mehr von der Ebene des Meridians abweichen wird AB. Wenn die Erde stationär wäre, hätte eine solche Diskrepanz nicht passieren können, und das Pendel wäre von Anfang bis Ende in Richtung des Meridians geschwungen.

Ein ähnliches Experiment (in kleinerem Maßstab) wurde erstmals 1851 in Paris von dem Physiker Foucault durchgeführt, weshalb es seinen Namen erhielt.

Experimentieren Sie mit der Ablenkung fallender Körper nach Osten. Nach den Gesetzen der Physik muss die Last aus einer Höhe entlang einer Lotlinie fallen. Bei allen durchgeführten Experimenten wich der fallende Körper jedoch ausnahmslos nach Osten ab. Die Abweichung entsteht, weil bei der Erdrotation die Geschwindigkeit des Körpers von West nach Ost in der Höhe größer ist als in der Höhe der Erdoberfläche. Letzteres lässt sich anhand der beigefügten Zeichnung leicht nachvollziehen (Abb. 13, b). Ein auf der Erdoberfläche befindlicher Punkt bewegt sich mit der Erde von West nach Ost und legt in einer bestimmten Zeit eine Bahn zurück BB1. Ein Punkt, der sich für die gleiche Zeit auf einer bestimmten Höhe befindet, bildet einen Weg AA1. Körper von einem Punkt geworfen ABER, sich in einer Höhe bewegen, die schneller als ein Punkt ist BEI, und während der Körper fällt, Punkt ABER wird sich zum Punkt A 1 bewegen und ein Körper mit hoher Geschwindigkeit wird östlich von Punkt B 1 fallen. Nach den durchgeführten Experimenten fällt ein Körper aus einer Höhe von 85 m um 1.04 von der Lotlinie nach Osten abgewichen Millimeter, und bei einem Sturz aus einer Höhe von 158,5 m- bis 2.75 cm.

Die Rotation der Erde wird auch durch die Abflachung des Globus an den Polen, die Abweichung von Winden und Strömungen auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links angezeigt, worauf später noch näher eingegangen wird.

Die Rotation der Erde verdeutlicht uns, warum die polare Abplattung der Erde nicht dazu führt, dass sich die Wassermassen der Ozeane vom Äquator zu den Polen bewegen, also in eine Position, die dem Erdmittelpunkt am nächsten ist (Fliehkraft verhindert, dass diese Gewässer zu den Polen wandern) usw.

Die geografische Bedeutung der täglichen RotationErde. Die erste Folge der Rotation der Erde um ihre eigene Achse ist der Wechsel von Tag und Nacht. Diese Veränderung ist ziemlich schnell, was für die Entwicklung des Lebens auf der Erde sehr wichtig ist. Aufgrund der Kürze von Tag und Nacht kann die Erde weder so stark erhitzt noch unterkühlt werden, dass Leben entweder durch übermäßige Hitze oder übermäßige Kälte getötet werden würde.

Der Wechsel von Tag und Nacht bestimmt den Rhythmus vieler Prozesse auf der Erde, die mit der Ankunft und dem Verbrauch von Wärme verbunden sind.

Die zweite Folge der Rotation der Erde um ihre Achse ist die Abweichung jedes sich bewegenden Körpers von seiner ursprünglichen Richtung auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links, was für das Leben der Erde von großer Bedeutung ist Erde. Wir können hier keinen komplexen mathematischen Beweis dieses Gesetzes geben, aber wir werden versuchen, eine, wenn auch sehr vereinfachte, Erklärung zu geben.

Angenommen, der Körper hat eine geradlinige Bewegung vom Äquator zum Nordpol erhalten. Wenn sich die Erde nicht um ihre Achse dreht, dann bewegt sich der Körper hinein. am Ende wäre es am Pol. Dies geschieht jedoch nicht auf der Erde, da sich der Körper am Äquator zusammen mit der Erde von Westen nach Osten bewegt (Abb. 14, a). Wenn er sich zum Pol bewegt, geht der Körper in mehr über

hohen Breiten, wo sich jeder Punkt der Erdoberfläche langsamer von Westen nach Osten bewegt als am Äquator. Ein Körper, der sich nach dem Trägheitsgesetz auf den Pol zubewegt, behält dieselbe Bewegungsgeschwindigkeit von West nach Ost bei, die er am Äquator hatte. Dadurch weicht die Bahn des Körpers immer von der Richtung des Meridians nach rechts ab. Es ist leicht zu verstehen, dass auf der Südhalbkugel bei gleichen Bewegungsbedingungen die Bahn des Körpers nach links abweicht (Abb. 14.6).

Pole, Äquator, Parallelen und Meridiane. Dank der gleichen Rotation der Erde um ihre Achse haben wir zwei wunderbare Punkte auf der Erde, die genannt werden Stangen. Die Pole sind die einzigen Fixpunkte auf der Erdoberfläche. Anhand der Pole bestimmen wir die Lage des Äquators, ziehen Parallelen und Meridiane und erstellen ein Koordinatensystem, mit dem wir die Position jedes beliebigen Punktes auf der Erdoberfläche bestimmen können. Letzteres gibt uns wiederum die Möglichkeit, alle geografischen Objekte auf Karten darzustellen.

Ein Kreis, der durch eine Ebene senkrecht zur Erdachse gebildet wird und die Erdkugel in zwei gleiche Halbkugeln teilt, wird genannt Äquator. Der Kreis, der durch den Schnittpunkt der Äquatorialebene mit der Erdoberfläche gebildet wird, wird als Äquatorlinie bezeichnet. Aber in der Umgangssprache und in der geografischen Literatur wird die Linie des Äquators der Kürze halber oft einfach Äquator genannt.

Der Globus kann gedanklich von Ebenen parallel zum Äquator überquert werden. In diesem Fall werden Kreise erhalten, die aufgerufen werden Parallelen. Es ist klar, dass die Abmessungen der Parallelen für dieselbe Hemisphäre nicht gleich sind: Sie nehmen mit der Entfernung vom Äquator ab. Die Richtung des Parallelen auf der Erdoberfläche ist die exakte Richtung von Ost nach West.

Der Globus kann gedanklich zerlegt werden, indem Flugzeuge durch die Erdachse gehen. Diese Ebenen werden Meridianebenen genannt. Die Kreise, die durch den Schnittpunkt von Meridianebenen mit der Erdoberfläche gebildet werden, werden genannt Meridiane. Jeder Meridian verläuft zwangsläufig durch beide Pole. Mit anderen Worten, der Meridian hat überall eine genaue Richtung von Nord nach Süd. Die Richtung des Meridians an jedem Punkt der Erdoberfläche wird am einfachsten durch die Richtung des Mittagsschattens bestimmt, weshalb der Meridian auch als Mittagslinie (lat. rneridlanus, was Mittag bedeutet).

Breiten-und Längengrad. Der Abstand vom Äquator zu jedem der Pole beträgt ein Viertelkreis, also 90°. Grad werden entlang der Meridianlinie vom Äquator (0°) zu den Polen (90°) gezählt. Die Entfernung vom Äquator zum Nordpol, ausgedrückt in Grad, wird als nördlicher Breitengrad und zum Südpol als südlicher Breitengrad bezeichnet. Anstelle des Wortes Breitengrad schreiben sie der Kürze halber oft das Zeichen φ (der griechische Buchstabe "phi", nördlicher Breitengrad mit einem +-Zeichen, südlicher Breitengrad mit einem --Zeichen), zum Beispiel φ \u003d + 35 ° 40 ".

Bei der Bestimmung der Gradentfernung nach Osten oder Westen erfolgt die Berechnung von einem der Meridiane, der herkömmlich als Null angesehen wird. Gemäß internationaler Vereinbarung ist der Nullmeridian der Meridian des Greenwich Observatory, das sich am Stadtrand von London befindet. Der Gradabstand nach Osten (von 0 bis 180 °) wird als östlicher Längengrad und im Westen als westlicher Längengrad bezeichnet. Anstelle des Wortes Längengrad schreiben sie oft das Zeichen λ (der griechische Buchstabe "Lambda", östliche Länge mit einem + Zeichen und westliche Länge mit einem - Zeichen), zum Beispiel λ = -24 ° 30 / . Anhand von Längen- und Breitengraden haben wir die Möglichkeit, die Position jedes Punktes auf der Erdoberfläche zu bestimmen.

Breitengradbestimmung an Erde. Die Bestimmung des Breitengrades eines Ortes auf der Erde reduziert sich auf die Bestimmung der Höhe des Himmelspols über dem Horizont, was aus der Zeichnung gut ersichtlich ist (Abb. 15). Am einfachsten gelingt dies in unserer Hemisphäre mit Hilfe des Polarsterns, der sich nur 1 o 02″ vom Himmelspol entfernt befindet.

Ein Beobachter am Nordpol sieht den Nordstern direkt über sich. Mit anderen Worten, der Winkel, den der Strahl des Polarsterns und die Horizontebene bilden, beträgt 90 °, dh er entspricht nur dem Breitengrad des angegebenen Ortes. Für einen am Äquator befindlichen Beobachter sollte der Winkel zwischen dem Strahl des Nordsterns und der Horizontebene 0 ° betragen, was wiederum dem Breitengrad des Ortes entspricht. Wenn Sie sich vom Äquator zum Pol bewegen, erhöht sich dieser Winkel von 0 auf 90 ° und entspricht immer dem Breitengrad des Ortes (Abb. 16).

Es ist viel schwieriger, den Breitengrad eines Ortes von anderen Koryphäen zu bestimmen. Hier müssen Sie zuerst die Höhe des Leuchtkörpers über dem Horizont bestimmen (d.h. den Winkel, den der Strahl dieses Leuchtkörpers und die Ebene des Horizonts bilden), dann den oberen und unteren Höhepunkt des Leuchtkörpers berechnen (seine Position bei 12 o 'Uhr am Nachmittag und 0 Uhr in der Nacht) und bilden das arithmetische Mittel zwischen ihnen. Berechnungen dieser Art erfordern spezielle recht komplexe Tabellen.

Das einfachste Instrument zur Bestimmung der Höhe eines Sterns über dem Horizont ist der Theodolit (Abb. 17). Auf See wird unter Rollbedingungen ein bequemerer Sextant verwendet (Abb. 18).

Der Sextant besteht aus einem Rahmen, der ein Kreissektor von 60° ist, also 1/6 des Kreises ausmacht (daher der Name aus dem Lateinischen Sextanten- Sechster Teil). An einer Speiche (Rahmen) ist ein kleines Spektiv befestigt. Auf der anderen Nadel - ein Spiegel ABER, Die Hälfte davon ist mit Amalgam bedeckt und die andere Hälfte ist transparent. Zweiter Spiegel BEI an der Allidade angebracht, die zur Messung der Winkel des abgestuften Limbus dient. Der Beobachter schaut durch das Teleskop (Punkt O) und sieht durch den transparenten Teil des Spiegels ABER Horizont I. Er bewegt die Allidade und bleibt am Spiegel hängen ABER Bild einer Koryphäe S, vom Spiegel reflektiert BEI. Aus der beigefügten Zeichnung (Abb. 18) ist ersichtlich, dass der Winkel SO (der die Höhe der Leuchte über dem Horizont bestimmt) ist gleich dem doppelten Winkel CBN.

Bestimmung des Längengrades auf der Erde. Es ist bekannt, dass jeder Meridian seine eigene sogenannte Ortszeit hat, und ein Unterschied von 1 Längengrad entspricht 4 Minuten Zeitunterschied. (Eine vollständige Umdrehung der Erde um ihre Achse (um 360 °) findet in 24 Stunden statt und eine Drehung um 1 ° \u003d 24 Stunden: 360 ° oder 1440 Minuten: 360 ° \u003d 4 Minuten.) Es ist einfach um zu sehen, dass Sie aus der Zeitdifferenz zwischen zwei Punkten leicht die Längendifferenz berechnen können. Zum Beispiel, wenn in diesem Absatz 13 Stunden. 2 Minuten und auf dem Nullmeridian 12 Stunden, dann ist die Zeitdifferenz = 1 Stunde. 2 Minuten oder 62 Minuten, und der Gradunterschied beträgt 62:4 = 15°30 / . Daher beträgt der Längengrad unseres Punktes 15 ° 30 / . Das Prinzip der Berechnung von Längengraden ist also sehr einfach. Was die Verfahren zur genauen Bestimmung des Längengrades anbelangt, so bereiten sie beträchtliche Schwierigkeiten. Die erste Schwierigkeit besteht in der exakten Bestimmung der Ortszeit mit astronomischen Mitteln. Die zweite Schwierigkeit ist die Notwendigkeit

Genaue Chronometer zu haben In jüngster Zeit wurde dank des Radios die zweite Schwierigkeit erheblich erleichtert, aber die erste bleibt in Kraft.

Unser Planet ist in ständiger Bewegung. Zusammen mit der Sonne bewegt es sich im Raum um das Zentrum der Galaxis. Und das wiederum bewegt sich im Universum. Aber das Wichtigste für alle Lebewesen ist die Rotation der Erde um die Sonne und ihre eigene Achse. Ohne diese Bewegung wären die Bedingungen auf dem Planeten ungeeignet, Leben zu erhalten.

Sonnensystem

Die Erde als Planet des Sonnensystems entstand laut Wissenschaftlern vor mehr als 4,5 Milliarden Jahren. Während dieser Zeit änderte sich der Abstand zur Sonne praktisch nicht. Die Geschwindigkeit des Planeten und die Anziehungskraft der Sonne gleichen seine Umlaufbahn aus. Es ist nicht perfekt rund, aber stabil. Wäre die Anziehungskraft des Sterns stärker oder würde die Geschwindigkeit der Erde merklich abnehmen, dann würde er auf die Sonne fallen. Andernfalls würde es früher oder später in den Weltraum fliegen und nicht mehr Teil des Systems sein.

Der Abstand von der Sonne zur Erde ermöglicht es, die optimale Temperatur auf ihrer Oberfläche aufrechtzuerhalten. Dabei spielt auch die Atmosphäre eine wichtige Rolle. Während sich die Erde um die Sonne dreht, ändern sich die Jahreszeiten. Die Natur hat sich an solche Zyklen angepasst. Aber wenn unser Planet weiter entfernt wäre, dann würde die Temperatur auf ihm negativ werden. Wenn es näher wäre, würde das gesamte Wasser verdampfen, da das Thermometer den Siedepunkt überschreiten würde.

Die Bahn eines Planeten um einen Stern nennt man Umlaufbahn. Die Flugbahn dieses Fluges ist nicht perfekt rund. Es hat eine Ellipse. Die maximale Differenz beträgt 5 Millionen km. Der sonnennächste Punkt der Umlaufbahn liegt in einer Entfernung von 147 km. Es heißt Perihel. Sein Land vergeht im Januar. Im Juli befindet sich der Planet in seiner maximalen Entfernung vom Stern. Die größte Entfernung beträgt 152 Millionen km. Dieser Punkt wird Aphel genannt.

Die Rotation der Erde um ihre Achse und die Sonne sorgt jeweils für eine Änderung der täglichen Regime und jährlichen Perioden.

Für einen Menschen ist die Bewegung des Planeten um das Zentrum des Systems nicht wahrnehmbar. Denn die Masse der Erde ist enorm. Trotzdem fliegen wir jede Sekunde etwa 30 km durch den Weltraum. Es scheint unrealistisch, aber so sind die Berechnungen. Im Durchschnitt wird angenommen, dass sich die Erde in einer Entfernung von etwa 150 Millionen km von der Sonne befindet. In 365 Tagen macht er eine komplette Umdrehung um den Stern. Die in einem Jahr zurückgelegte Strecke beträgt fast eine Milliarde Kilometer.

Die genaue Entfernung, die unser Planet in einem Jahr um die Sonne zurücklegt, beträgt 942 Millionen km. Gemeinsam mit ihr bewegen wir uns im All auf einer elliptischen Umlaufbahn mit einer Geschwindigkeit von 107.000 km/h. Die Drehrichtung ist von West nach Ost, also gegen den Uhrzeigersinn.

Der Planet vollzieht keine vollständige Umdrehung in genau 365 Tagen, wie allgemein angenommen wird. Es dauert noch etwa sechs Stunden. Aus Gründen der Chronologie wird diese Zeit jedoch insgesamt für 4 Jahre berücksichtigt. Dadurch „läuft“ ein zusätzlicher Tag ein, er kommt im Februar hinzu. Ein solches Jahr gilt als Schaltjahr.

Die Rotationsgeschwindigkeit der Erde um die Sonne ist nicht konstant. Es weist Abweichungen vom Mittelwert auf. Dies liegt an der elliptischen Umlaufbahn. Der Unterschied zwischen den Werten ist an den Punkten Perihel und Aphel am stärksten und beträgt 1 km/sec. Diese Änderungen sind nicht wahrnehmbar, da wir und alle Objekte um uns herum uns im selben Koordinatensystem bewegen.

Wechsel der Jahreszeiten

Die Rotation der Erde um die Sonne und die Neigung der Planetenachse ermöglichen den Wechsel der Jahreszeiten. Am Äquator ist es weniger auffällig. Aber näher an den Polen ist die jährliche Zyklizität ausgeprägter. Die Nord- und Südhalbkugel des Planeten werden durch die Energie der Sonne ungleichmäßig erwärmt.

Sie bewegen sich um den Stern und passieren vier bedingte Punkte der Umlaufbahn. Gleichzeitig stellen sie sich während des halbjährlichen Zyklus zweimal abwechselnd als weiter oder näher heraus (im Dezember und Juni - die Tage der Sonnenwende). Dementsprechend ist dort, wo sich die Erdoberfläche besser erwärmt, die Umgebungstemperatur höher. Die Zeit in einem solchen Gebiet wird normalerweise als Sommer bezeichnet. Auf der anderen Erdhalbkugel ist es zu dieser Zeit merklich kälter – dort ist Winter.

Nach drei Monaten einer solchen Bewegung mit einer Häufigkeit von sechs Monaten befindet sich die Planetenachse so, dass beide Hemisphären unter den gleichen Erwärmungsbedingungen sind. Zu dieser Zeit (im März und September - den Tagen der Tagundnachtgleiche) sind die Temperaturregime ungefähr gleich. Dann kommen je nach Hemisphäre Herbst und Frühling.

Erdachse

Unser Planet ist ein sich drehender Ball. Seine Bewegung erfolgt um eine bedingte Achse und erfolgt nach dem Kreiselprinzip. Wenn Sie sich im unverdrehten Zustand mit der Basis in die Ebene lehnen, wird das Gleichgewicht gehalten. Wenn die Rotationsgeschwindigkeit schwächer wird, fällt die Spitze.

Die Erde hat keinen Halt. Auf den Planeten wirken die Anziehungskräfte der Sonne, des Mondes und anderer Objekte des Systems und des Universums. Trotzdem behält es eine konstante Position im Raum bei. Die Geschwindigkeit seiner Rotation, die während der Bildung des Kerns erreicht wird, reicht aus, um ein relatives Gleichgewicht aufrechtzuerhalten.

Die Erdachse geht durch die Kugel des Planeten nicht senkrecht. Es ist in einem Winkel von 66°33´ geneigt. Die Drehung der Erde um ihre eigene Achse und die Sonne ermöglichen es, die Jahreszeiten zu ändern. Der Planet würde im Weltraum "taumeln", wenn er keine strikte Ausrichtung hätte. Von einer Konstanz der Umweltbedingungen und Lebensvorgänge auf seiner Oberfläche wäre keine Rede.

Axiale Rotation der Erde

Die Rotation der Erde um die Sonne (eine Umdrehung) findet während des Jahres statt. Tagsüber wechselt es zwischen Tag und Nacht. Wenn Sie aus dem Weltraum auf den Nordpol der Erde blicken, können Sie sehen, wie er sich gegen den Uhrzeigersinn dreht. Eine volle Umdrehung dauert etwa 24 Stunden. Dieser Zeitraum wird als Tag bezeichnet.

Die Rotationsgeschwindigkeit bestimmt die Geschwindigkeit des Tag-Nacht-Wechsels. In einer Stunde dreht sich der Planet um ungefähr 15 Grad. Die Rotationsgeschwindigkeit an verschiedenen Punkten seiner Oberfläche ist unterschiedlich. Dies liegt daran, dass es eine Kugelform hat. Am Äquator beträgt die lineare Geschwindigkeit 1669 km / h oder 464 m / s. Näher an den Polen nimmt diese Zahl ab. Am dreißigsten Breitengrad beträgt die lineare Geschwindigkeit bereits 1445 km / h (400 m / s).

Aufgrund der axialen Rotation hat der Planet von den Polen aus eine leicht komprimierte Form. Außerdem "zwingt" diese Bewegung sich bewegende Objekte (einschließlich Luft- und Wasserströmungen), von der ursprünglichen Richtung abzuweichen (Coriolis-Kraft). Eine weitere wichtige Folge dieser Rotation sind die Ebbe und Flut.

der Wechsel von Tag und Nacht

Ein kugelförmiges Objekt mit der einzigen Lichtquelle zu einem bestimmten Zeitpunkt wird nur halb beleuchtet. In Bezug auf unseren Planeten in einem Teil davon wird es in diesem Moment einen Tag geben. Der unbeleuchtete Teil wird vor der Sonne verborgen - es ist Nacht. Die axiale Drehung ermöglicht es, diese Perioden zu ändern.

Neben dem Lichtregime ändern sich die Bedingungen für die Erwärmung der Planetenoberfläche mit der Energie der Leuchte. Dieser Kreislauf ist wichtig. Die Änderungsgeschwindigkeit von Licht- und Wärmeregimen erfolgt relativ schnell. In 24 Stunden hat die Oberfläche keine Zeit, sich zu überhitzen oder unter das Optimum abzukühlen.

Die Rotation der Erde um die Sonne und ihre Achse mit relativ konstanter Geschwindigkeit ist für die Tierwelt von entscheidender Bedeutung. Ohne die Konstanz der Umlaufbahn wäre der Planet nicht in der Zone optimaler Erwärmung geblieben. Ohne Achsrotation würden Tag und Nacht sechs Monate dauern. Weder das eine noch das andere würde zur Entstehung und Erhaltung des Lebens beitragen.

Ungleichmäßige Rotation

Die Menschheit hat sich daran gewöhnt, dass Tag und Nacht ständig wechseln. Diese diente als eine Art Zeitmaß und als Symbol für die Gleichförmigkeit der Lebensvorgänge. Die Rotationsdauer der Erde um die Sonne wird bis zu einem gewissen Grad von der Ellipse der Umlaufbahn und anderen Planeten des Systems beeinflusst.

Ein weiteres Merkmal ist die Veränderung der Tageslänge. Die axiale Rotation der Erde ist ungleichmäßig. Es gibt mehrere Hauptgründe. Saisonale Schwankungen im Zusammenhang mit der Dynamik der Atmosphäre und der Niederschlagsverteilung sind wichtig. Außerdem bremst die gegen die Bewegung des Planeten gerichtete Flutwelle diesen ständig ab. Diese Zahl ist vernachlässigbar (für 40.000 Jahre für 1 Sekunde). Aber über 1 Milliarde Jahre hat sich die Tageslänge unter dessen Einfluss um 7 Stunden erhöht (von 17 auf 24).

Untersucht werden die Folgen der Rotation der Erde um die Sonne und ihre Achse. Diese Studien sind von großer praktischer und wissenschaftlicher Bedeutung. Sie werden nicht nur zur genauen Bestimmung von Sternkoordinaten verwendet, sondern auch zur Identifizierung von Mustern, die menschliche Lebensprozesse und Naturphänomene in der Hydrometeorologie und anderen Bereichen beeinflussen können.

Die Erde macht 11 verschiedene Bewegungen. Von diesen sind sie von großer geografischer Bedeutung. tägliche Bewegung e um die Achse und Jahresauflage um die Sonne.

Folgende Definitionen werden eingeführt: Aphel- der am weitesten von der Sonne entfernte Punkt in der Umlaufbahn (152 Millionen km), den die Erde am 5. Juli durchquert. Perihel- Der sonnennächste Punkt in der Umlaufbahn (147 Millionen km), den die Erde am 3. Januar durchquert. Die Gesamtlänge der Umlaufbahn beträgt 940 Millionen km. Je weiter von der Sonne entfernt, desto langsamer die Geschwindigkeit. Daher ist der Winter auf der Nordhalbkugel kürzer als der Sommer. Die Erde dreht sich von West nach Ost um ihre eigene Achse und vollzieht pro Tag eine vollständige Umdrehung. Die Rotationsachse ist ständig in einem Winkel von 66,5° zur Bahnebene geneigt.

tägliche Bewegung.

Die Bewegung der Erde um ihre Achse ist von West nach Ost , ist eine komplette Umdrehung abgeschlossen 23 Stunden 56 Minuten 4 Sekunden. Diese Zeit wird als genommen Tag. Gleichzeitig ist die Sonne steigt im Osten und bewegt sich nach Westen. Die tägliche Bewegung hat 4 Folgen :

• Kompression an den Polen und die Kugelform der Erde;
• der Wechsel von Tag und Nacht;
• die Entstehung der Coriolis-Kraft - die Abweichung horizontal bewegter Körper auf der Nordhalbkugel nach rechts, auf der Südhalbkugel - nach links, dies beeinflusst die Bewegungsrichtung von Luftmassen, Meeresströmungen usw .;
• Auftreten von Ebbe und Flut.

Die jährliche Revolution der Erde

Die jährliche Revolution der Erde ist die Bewegung der Erde auf einer elliptischen Umlaufbahn um die Sonne. Die Erdachse ist in einem Winkel von 66,5° zur Ebene der Umlaufbahn geneigt. Beim Umlauf um die Sonne ändert sich die Richtung der Erdachse nicht – sie bleibt parallel zu sich selbst.

geographisch Folge Die jährliche Rotation der Erde ist Wechsel der Jahreszeiten , was auch auf die ständige Neigung der Erdachse zurückzuführen ist. Wenn die Erdachse keine Neigung hätte, dann wäre im Erdjahr der Tag gleich der Nacht, die Äquatorregionen würden die meiste Wärme abbekommen und an den Polen wäre es immer kalt. Der jahreszeitliche Rhythmus der Natur (Wechsel der Jahreszeiten) äußert sich in einer Veränderung verschiedener meteorologischer Elemente - Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit sowie in einer Veränderung des Gewässerregimes, des Lebens von Pflanzen und Tieren usw.

Die Umlaufbahn der Erde hat mehrere wichtige Punkte, die den Tagen entsprechen Äquinoktien und Sonnenwenden.

22. Juni Die Sommersonnenwende ist der längste Tag des Jahres auf der Nordhalbkugel und der kürzeste Tag auf der Südhalbkugel. Am Polarkreis und an diesem Tag darin - Polartag , am Polarkreis und darin - Polarnacht .

22. Dezember- der Tag der Wintersonnenwende, auf der Nordhalbkugel - der kürzeste, auf der Südhalbkugel - der längste Tag des Jahres. Innerhalb des Polarkreises - Polarnacht , der Polarkreis - Polartag .

21. März und 23. September- die Tage der Frühlings- und Herbstäquinoktien, da die Sonnenstrahlen senkrecht auf den Äquator fallen, ist der Tag auf der ganzen Erde (mit Ausnahme der Pole) gleich der Nacht.