Planet kita terus bergerak. Bersama dengan Matahari, ia bergerak di ruang angkasa di sekitar pusat Galaksi. Dan itu, pada gilirannya, bergerak di alam semesta. Namun hal terpenting bagi semua makhluk hidup adalah rotasi Bumi mengelilingi Matahari dan porosnya sendiri. Tanpa gerakan ini, kondisi di planet ini tidak akan cocok untuk menopang kehidupan.

tata surya

Bumi sebagai planet tata surya, menurut para ilmuwan, terbentuk lebih dari 4,5 miliar tahun yang lalu. Selama ini, jarak dari matahari praktis tidak berubah. Kecepatan planet dan tarikan gravitasi matahari menyeimbangkan orbitnya. Itu tidak bulat sempurna, tetapi stabil. Jika gaya tarik bintang lebih kuat atau kecepatan Bumi menurun secara nyata, maka ia akan jatuh ke Matahari. Jika tidak, cepat atau lambat ia akan terbang ke luar angkasa, berhenti menjadi bagian dari sistem.

Jarak dari Matahari ke Bumi memungkinkan untuk mempertahankan suhu optimal di permukaannya. Suasana juga memainkan peran penting dalam hal ini. Saat Bumi berputar mengelilingi Matahari, musim berubah. Alam telah beradaptasi dengan siklus seperti itu. Tetapi jika planet kita lebih jauh, maka suhu di atasnya akan menjadi negatif. Jika lebih dekat, semua air akan menguap, karena termometer akan melebihi titik didih.

Lintasan planet mengelilingi bintang disebut orbit. Lintasan penerbangan ini tidak bulat sempurna. Ini memiliki elips. Perbedaan maksimum adalah 5 juta km. Titik orbit terdekat dengan Matahari berada pada jarak 147 km. Ini disebut perihelion. Tanahnya lewat pada bulan Januari. Pada bulan Juli, planet ini berada pada jarak maksimum dari bintang. Jarak terjauh adalah 152 juta km. Titik ini disebut aphelion.

Rotasi Bumi di sekitar porosnya dan Matahari memberikan, masing-masing, perubahan rezim harian dan periode tahunan.

Bagi seseorang, pergerakan planet di sekitar pusat sistem tidak terlihat. Ini karena massa Bumi sangat besar. Meski demikian, setiap detik kita terbang melintasi angkasa sekitar 30 km. Tampaknya tidak realistis, tetapi begitulah perhitungannya. Rata-rata, diyakini bahwa Bumi terletak pada jarak sekitar 150 juta km dari Matahari. Itu membuat satu revolusi penuh mengelilingi bintang dalam 365 hari. Jarak yang ditempuh dalam setahun hampir satu miliar kilometer.

Jarak pasti yang ditempuh planet kita dalam setahun, mengelilingi matahari, adalah 942 juta km. Bersama dengannya, kami bergerak di luar angkasa dalam orbit elips dengan kecepatan 107.000 km / jam. Arah rotasi adalah dari barat ke timur, yaitu berlawanan arah jarum jam.

Planet ini tidak menyelesaikan revolusi lengkap tepat 365 hari, seperti yang diyakini secara umum. Masih membutuhkan waktu sekitar enam jam. Namun untuk kenyamanan kronologis, kali ini diperhitungkan secara total selama 4 tahun. Akibatnya, satu hari tambahan "berjalan", ditambahkan pada bulan Februari. Tahun seperti itu dianggap sebagai tahun kabisat.

Kecepatan rotasi Bumi mengelilingi Matahari tidak konstan. Ini memiliki penyimpangan dari rata-rata. Ini karena orbitnya yang berbentuk elips. Perbedaan antara nilai paling menonjol pada titik perihelion dan aphelion dan adalah 1 km/detik. Perubahan ini tidak terlihat, karena kita dan semua benda di sekitar kita bergerak dalam sistem koordinat yang sama.

pergantian musim

Rotasi Bumi mengelilingi Matahari dan kemiringan sumbu planet memungkinkan terjadinya pergantian musim. Hal ini kurang terlihat di khatulistiwa. Tetapi lebih dekat ke kutub, siklus tahunan lebih jelas. Belahan utara dan selatan planet ini dipanaskan oleh energi Matahari secara tidak merata.

Bergerak di sekitar bintang, mereka melewati empat titik bersyarat orbit. Pada saat yang sama, dua kali secara bergantian selama siklus semi-tahunan, mereka ternyata lebih jauh atau lebih dekat (pada bulan Desember dan Juni - hari-hari titik balik matahari). Dengan demikian, di tempat di mana permukaan planet memanas lebih baik, suhu sekitar lebih tinggi di sana. Periode di wilayah seperti itu biasanya disebut musim panas. Di belahan bumi lain saat ini terasa lebih dingin - ada musim dingin di sana.

Setelah tiga bulan pergerakan seperti itu, dengan frekuensi enam bulan, sumbu planet terletak sedemikian rupa sehingga kedua belahan bumi berada dalam kondisi pemanasan yang sama. Pada saat ini (pada bulan Maret dan September - hari-hari ekuinoks) rezim suhu kira-kira sama. Kemudian, tergantung pada belahan bumi, musim gugur dan musim semi datang.

poros bumi

Planet kita adalah bola yang berputar. Pergerakannya dilakukan di sekitar sumbu bersyarat dan terjadi sesuai dengan prinsip puncak. Bersandar dengan alas di bidang dalam keadaan tidak terpuntir, itu akan menjaga keseimbangan. Ketika kecepatan rotasi melemah, bagian atas jatuh.

Bumi tidak berhenti. Gaya tarik Matahari, Bulan, dan objek lain dari sistem dan Semesta bekerja di planet ini. Namun demikian, ia mempertahankan posisi konstan di ruang angkasa. Kecepatan rotasinya, yang diperoleh selama pembentukan nukleus, cukup untuk mempertahankan keseimbangan relatif.

Sumbu bumi melewati bola planet tidak tegak lurus. Itu miring dengan sudut 66°33´. Rotasi Bumi pada porosnya dan Matahari memungkinkan terjadinya pergantian musim dalam setahun. Planet ini akan "jatuh" di luar angkasa jika tidak memiliki orientasi yang ketat. Tidak akan ada pertanyaan tentang keteguhan kondisi lingkungan dan proses kehidupan di permukaannya.

Rotasi aksial bumi

Rotasi Bumi mengelilingi Matahari (satu kali revolusi) terjadi sepanjang tahun. Pada siang hari berganti-ganti antara siang dan malam. Jika Anda melihat Kutub Utara Bumi dari luar angkasa, Anda dapat melihat bagaimana ia berputar berlawanan arah jarum jam. Ini menyelesaikan rotasi penuh dalam waktu sekitar 24 jam. Periode ini disebut hari.

Kecepatan putaran menentukan kecepatan pergantian siang dan malam. Dalam satu jam, planet ini berputar sekitar 15 derajat. Kecepatan rotasi pada titik yang berbeda pada permukaannya berbeda. Ini karena bentuknya yang bulat. Di khatulistiwa, kecepatan linier adalah 1669 km / jam, atau 464 m / s. Lebih dekat ke kutub, angka ini berkurang. Pada garis lintang ketiga puluh, kecepatan linier sudah menjadi 1445 km / jam (400 m / s).

Karena rotasi aksial, planet ini memiliki bentuk yang sedikit terkompresi dari kutub. Juga, gerakan ini "memaksa" benda yang bergerak (termasuk aliran udara dan air) untuk menyimpang dari arah aslinya (gaya Coriolis). Konsekuensi penting lainnya dari rotasi ini adalah pasang surut.

pergantian siang dan malam

Benda berbentuk bola dengan satu-satunya sumber cahaya pada saat tertentu hanya setengah menyala. Sehubungan dengan planet kita di salah satu bagiannya saat ini akan ada hari. Bagian yang tidak terang akan disembunyikan dari Matahari - ada malam. Rotasi aksial memungkinkan untuk mengubah periode ini.

Selain rezim cahaya, kondisi untuk memanaskan permukaan planet dengan energi luminer berubah. Siklus ini penting. Kecepatan perubahan rezim cahaya dan termal dilakukan relatif cepat. Dalam 24 jam, permukaan tidak memiliki waktu untuk terlalu panas atau dingin di bawah optimal.

Rotasi Bumi mengelilingi Matahari dan porosnya dengan kecepatan yang relatif konstan sangat penting bagi dunia hewan. Tanpa keteguhan orbit, planet ini tidak akan berada di zona pemanasan optimal. Tanpa rotasi aksial, siang dan malam akan berlangsung selama enam bulan. Tidak satu pun atau yang lain akan berkontribusi pada asal usul dan pelestarian kehidupan.

Rotasi tidak merata

Umat ​​manusia telah terbiasa dengan kenyataan bahwa pergantian siang dan malam terjadi terus-menerus. Ini berfungsi sebagai semacam standar waktu dan simbol keseragaman proses kehidupan. Periode rotasi Bumi mengelilingi Matahari sampai batas tertentu dipengaruhi oleh elips orbit dan sistem planet lain.

Fitur lainnya adalah perubahan panjang hari. Rotasi sumbu bumi tidak merata. Ada beberapa alasan utama. Fluktuasi musiman yang terkait dengan dinamika atmosfer dan distribusi curah hujan adalah penting. Selain itu, gelombang pasang, yang diarahkan melawan gerakan planet, terus-menerus memperlambatnya. Angka ini dapat diabaikan (selama 40 ribu tahun selama 1 detik). Tetapi lebih dari 1 miliar tahun, di bawah pengaruh ini, panjang hari meningkat 7 jam (dari 17 menjadi 24).

Konsekuensi dari rotasi Bumi mengelilingi Matahari dan porosnya sedang dipelajari. Studi-studi ini sangat penting secara praktis dan ilmiah. Mereka digunakan tidak hanya untuk secara akurat menentukan koordinat bintang, tetapi juga untuk mengidentifikasi pola yang dapat mempengaruhi proses kehidupan manusia dan fenomena alam di hidrometeorologi dan bidang lainnya.

Bumi melakukan beberapa gerakan yang berbeda: bersama-sama dengan Galaksi menuju konstelasi Lyra dan Hercules dengan kecepatan 20 km/detik, gerakan rotasi relatif terhadap Pusat Galaksi dengan V = 250-280 km/detik kecepatan 0,5 km/ detik. dan lain-lain Sistem gerakan yang kompleks ini menyebabkan sejumlah fenomena di bumi, merumuskan kondisi alam. Perhatikan hanya 2 gerakan yang penting bagi lingkungan dan manusia.

rotasi harian.

Saat mengamati matahari dan planet-planet dari Bumi, tampaknya Bumi tidak bergerak, dan matahari dan planet-planet berputar mengelilinginya (efek dari stasiun yang bergerak). Model seperti itu (geosentris), penulisnya adalah Ptolemy (abad ke-2 SM) ada hingga abad ke-16. Namun, seiring dengan akumulasi bukti, model ini mulai dipertanyakan. Orang pertama yang secara terbuka menentangnya adalah Nicolaus Copernicus dari Polandia. Setelah kematiannya, ide-ide Copernicus dikembangkan oleh Giordano Bruno Italia, yang dibakar di tiang pancang, karena. menolak untuk bekerja sama dengan Inkuisisi. Rekan senegaranya Galileo terus mengembangkan ide-ide Copernicus dan Bruno dan, dengan bantuan teleskop yang dia temukan, mengkonfirmasi kebenarannya sendiri.

Jadi, sudah pada awal abad ke-17. Rotasi bumi pada porosnya terbukti. Saat ini, fakta ini tidak menimbulkan keraguan, dan kami memiliki banyak bukti rotasi aksial.

Salah satu yang paling sederhana dan meyakinkan adalah eksperimen dengan bandul Foucault. Pada tahun 1851 orang Prancis L. Foucault, menggunakan pendulum besar, menunjukkan bahwa bidang pendulum terus-menerus bergeser searah jarum jam (bila dilihat dari atas). Jika Bumi tidak berotasi dari barat ke timur (berlawanan arah jarum jam), maka tidak akan ada efek seperti itu dengan bandul.

Bukti meyakinkan kedua dari rotasi aksial Bumi adalah penyimpangan benda jatuh ke timur, yaitu jika beban dijatuhkan dari menara tinggi, itu akan jatuh ke Bumi, menyimpang dari vertikal beberapa mm. atau lihat tergantung pada ketinggian.

Bola dunia berputar di sekitar porosnya sendiri - karena semua planet berputar di sekitar sumbunya. Dan semuanya hampir berputar ke arah yang sama dengan mengelilingi Matahari. Tempat-tempat di mana sumbu rotasi planet berpotongan dengan permukaannya disebut kutub (di Bumi - kutub geografis, Selatan dan Utara). Garis yang membentang di sepanjang permukaan planet pada jarak yang sama dari kedua kutub disebut khatulistiwa.

Kutub geografis tidak tinggal di satu tempat, tetapi bergerak di sepanjang permukaan planet. Untungnya bagi kami, tidak terlalu jauh dan tidak terlalu cepat.

Pengamatan di stasiun-stasiun International Earth Pole Motion Service (sampai 1961 disebut International Latitude Service; dan dibuat pada tahun 1899), serta dua puluh tahun pengukuran menggunakan satelit geodetik, menunjukkan bahwa kutub geografis bergerak dengan kecepatan dari 10cm. di tahun.

Apa konsekuensi yang terkait dengan rotasi harian Bumi?

Pertama, pergantian siang dan malam. Selain itu, karena kesenjangan komparatif antara siang dan malam, atmosfer dan permukaan bumi tidak punya waktu untuk menjadi sangat dingin dan memanas. Pergantian siang dan malam pada gilirannya menyebabkan ritme banyak proses di alam (biorhythms).

Kedua, konsekuensi penting dari rotasi adalah penyimpangan benda yang bergerak secara horizontal ke kanan di belahan bumi utara dan ke kiri di selatan. Gaya defleksi atau gaya Coriolis - dikaitkan dengan pergeseran waktu arah meridian dan paralel. Di kutub, di mana paralel dan meridian hampir sejajar satu sama lain, gaya ini nol, dan di khatulistiwa, di mana mereka berada pada sudut terbesar, gaya maksimum.

Efek Coriolis sangat penting untuk objek yang bergerak dalam arah meridional untuk waktu yang lama (air sungai, massa udara, dll.), Efek ini menjadi nyata: sungai menyapu salah satu tepian lebih kuat daripada yang lain. Dan angin yang bertiup ke satu arah untuk waktu yang lama bergeser secara nyata. Manifestasi terpenting dari pergeseran semacam itu adalah putaran angin di daerah dengan tekanan atmosfer tinggi (antisiklon) dan rendah (siklon).

Ketiga, konsekuensi penting adalah pasang surut. Berputar, Bumi secara berkala jatuh di bawah daya tarik Bulan, sehubungan dengan itu gelombang pasang muncul. Pada bulan baru dan bulan purnama, pasang surut maksimum, pada fase 1/4 bulan, pasang surut minimal.

Rotasi bumi telah lama digunakan untuk mengukur waktu. Rotasi lengkap Bumi di sekitar porosnya terjadi dalam interval waktu yang berbeda, tergantung pada titik referensi. Dibandingkan dengan bintang, revolusi lengkap terjadi dalam 23 jam. 56 menit.4 detik. (hari bintang). Dan relatif terhadap matahari - selama 24 jam. (hari matahari). Namun, ini adalah hari matahari rata-rata, karena hari matahari cerah bervariasi sepanjang tahun.

Selain waktu lokal (hari matahari rata-rata), yang bergantung pada posisi meridian lokal relatif terhadap matahari, ada sistem waktu standar. Dalam hal ini, seluruh dunia dibagi menjadi 24 zona, dengan nol, yang melewati meridian Greenwich. Setiap zona berbeda dalam waktu dari yang berikutnya dengan 1 jam. Di timur, 1 jam lebih, dan di barat, 1 jam lebih sedikit.

Seperti planet lain di tata surya, ia membuat 2 gerakan utama: mengelilingi porosnya sendiri dan mengelilingi matahari. Sejak zaman kuno, pada dua gerakan teratur inilah perhitungan waktu dan kemampuan menyusun kalender didasarkan.

Sehari adalah waktu rotasi di sekitar porosnya sendiri. Setahun adalah revolusi mengelilingi matahari. Pembagian menjadi bulan juga berhubungan langsung dengan fenomena astronomi - durasinya dikaitkan dengan fase bulan.

Rotasi Bumi pada porosnya sendiri

Planet kita berputar di sekitar porosnya sendiri dari barat ke timur, yaitu berlawanan arah jarum jam (jika dilihat dari Kutub Utara.) Sumbu adalah garis lurus virtual yang melintasi dunia di wilayah Kutub Utara dan Selatan, yaitu. kutub memiliki posisi tetap dan tidak berpartisipasi dalam gerakan rotasi, sementara semua lokasi lain di permukaan bumi berputar, dan kecepatan rotasi tidak identik dan tergantung pada posisinya relatif terhadap khatulistiwa - semakin dekat ke khatulistiwa, semakin tinggi Kecepatan rotasi.

Misalnya, di wilayah Italia, kecepatan putarannya kira-kira 1200 km/jam. Akibat dari rotasi bumi pada porosnya adalah terjadinya pergantian siang dan malam serta pergerakan bola langit yang tampak nyata.

Memang, tampaknya bintang-bintang dan benda langit lainnya di langit malam bergerak ke arah yang berlawanan dengan gerakan kita dengan planet (yaitu, dari timur ke barat).

Tampaknya bintang-bintang terletak di sekitar Bintang Utara, yang terletak pada garis imajiner - kelanjutan dari poros bumi ke arah utara. Pergerakan bintang-bintang bukanlah bukti bahwa Bumi berputar pada porosnya, karena pergerakan ini bisa menjadi konsekuensi dari rotasi bola langit, jika kita berasumsi bahwa planet ini menempati posisi tetap dan tidak bergerak di ruang angkasa.

bandul Foucault

Bukti tak terbantahkan bahwa Bumi berputar di sekitar porosnya sendiri disajikan pada tahun 1851 oleh Foucault, yang melakukan eksperimen terkenal dengan pendulum.

Bayangkan bahwa, berada di Kutub Utara, kami mengatur pendulum dalam gerakan berosilasi. Gaya luar yang bekerja pada bandul adalah gravitasi, sedangkan gaya luar tidak mempengaruhi perubahan arah osilasi. Jika kita menyiapkan bandul maya yang meninggalkan jejak di permukaan, kita dapat memastikan bahwa setelah beberapa saat lintasan bergerak searah jarum jam.

Rotasi ini dapat dikaitkan dengan dua faktor: baik dengan rotasi bidang tempat pendulum berosilasi, atau dengan rotasi seluruh permukaan.

Hipotesis pertama dapat ditolak, dengan mempertimbangkan bahwa tidak ada gaya pada bandul yang mampu mengubah bidang gerak osilasi. Dari sini dapat disimpulkan bahwa Bumi yang berputar, dan membuat gerakan di sekitar porosnya sendiri. Eksperimen ini dilakukan di Paris oleh Foucault, ia menggunakan pendulum besar berbentuk bola perunggu dengan berat sekitar 30 kg, digantung pada kabel sepanjang 67 meter. Titik awal gerakan osilasi ditetapkan pada permukaan lantai Pantheon.

Jadi, yang berputar adalah Bumi, dan bukan bola langit. Orang-orang yang mengamati langit dari planet kita memperbaiki pergerakan Matahari dan planet-planet, mis. Semua benda di alam semesta bergerak.

Kriteria waktu - hari

Sehari adalah waktu yang dibutuhkan Bumi untuk menyelesaikan satu putaran pada porosnya sendiri. Ada dua definisi dari istilah "hari". Sebuah "hari matahari" adalah interval waktu rotasi bumi, di mana . Konsep lain - "hari sidereal" - menyiratkan titik awal yang berbeda - bintang mana pun. Durasi kedua jenis hari tersebut tidak sama. Bujur hari sideris adalah 23 jam 56 menit 4 s, sedangkan garis bujur hari matahari adalah 24 jam.

Perbedaan durasi ini disebabkan oleh fakta bahwa Bumi, yang berputar pada porosnya sendiri, juga melakukan rotasi orbit mengelilingi Matahari.

Pada prinsipnya, durasi hari matahari (meskipun diambil sebagai 24 jam) adalah nilai variabel. Ini disebabkan oleh fakta bahwa pergerakan Bumi dalam orbitnya terjadi pada kecepatan yang bervariasi. Ketika Bumi lebih dekat ke Matahari, kecepatan gerakannya di orbit lebih tinggi, saat menjauh dari matahari, kecepatannya berkurang. Dalam hal ini, konsep seperti "hari matahari rata-rata" diperkenalkan, yaitu durasinya adalah 24 jam.

Beredar mengelilingi Matahari dengan kecepatan 107.000 km/jam

Kecepatan Bumi mengelilingi Matahari adalah gerakan utama kedua planet kita. Bumi bergerak dalam orbit elips, yaitu orbitnya berbentuk elips. Ketika berada di dekat Bumi dan jatuh ke dalam bayangannya, gerhana terjadi. Jarak rata-rata antara Bumi dan Matahari adalah sekitar 150 juta kilometer. Astronomi menggunakan unit untuk mengukur jarak dalam tata surya; itu disebut "satuan astronomi" (AU).

Kecepatan di mana Bumi bergerak dalam orbitnya adalah sekitar 107.000 km/jam.
Sudut yang dibentuk oleh sumbu bumi dan bidang elips kira-kira 66°33', ini merupakan nilai konstanta.

Jika Anda mengamati Matahari dari Bumi, sepertinya Matahari bergerak melintasi langit sepanjang tahun, melewati bintang-bintang dan membentuk Zodiak. Faktanya, Matahari juga melewati konstelasi Ophiuchus, tetapi tidak termasuk dalam lingkaran Zodiac.

Bumi berputar mengelilingi matahari dalam orbit elips kecepatan 29,8 km/s, membuat revolusi lengkap dalam 365 hari. jam 6 9 menit 9,6 detik. dia tahun sideris atau sideris - interval waktu antara dua lintasan Bumi yang berurutan melalui titik yang sama dalam orbit. Pada akhir tahun sideris, pengamat akan melihat Matahari di dekat bintang yang sama dengan tahun lalu. Namun, aktivitas manusia tidak terkait dengan waktu sidereal: ia berada di bawah waktu matahari. Selang waktu antara dua lintasan Matahari yang berurutan melalui titik balik musim semi disebut tahun tropis, yang lamanya 365 hari. 05:00 48 menit 46 detik

Panjang orbitnya adalah 940 juta km. Matahari terletak di salah satu fokus orbit Bumi, akibatnya jarak antara Bumi dan Matahari sepanjang tahun bervariasi dari 152 ( aphelion – 5 Juli hingga 149 ( perihelion - 3 Januari juta km.

Sumbu bumi condong ke bidang orbit dengan sudut 66  30  . Dalam proses pergerakannya, sumbu bergerak maju dan sejajar dengan dirinya sendiri, sehingga Bumi menempati 4 posisi karakteristik: ekuinoks dan titik balik matahari . Pada hari-hari ekuinoks, 21 Maret dan 23 September, sinar zenithal Matahari jatuh di khatulistiwa, batas cahaya dan bayangan melewati kutub dan membagi setiap paralel menjadi bagian yang sama, sehingga siang sama dengan malam sama sekali garis lintang. Pada saat yang sama, belahan bumi utara dan selatan menerima panas dan cahaya secara merata.

Pada hari titik balik matahari musim panas, 22 Juni, Matahari berada di puncaknya di atas daerah tropis utara, batas cahaya dan bayangan bersinggungan dengan garis-garis lingkaran kutub. Sebagian besar belahan bumi utara menerima cahaya dan panas, oleh karena itu musim panas di sini, dan seluruh wilayah kutubnya diterangi, oleh karena itu ini adalah hari kutub. Belahan bumi selatan menerima panas dan cahaya yang minimal, sehingga di sana musim dingin, dan wilayah kutubnya berada pada posisi malam kutub.

Pada hari titik balik matahari musim dingin, 22 Desember, Matahari berada di puncaknya di atas daerah tropis selatan dan iluminasi belahan bumi berubah ke arah yang berlawanan.

Lewat sini, pergantian musim disebabkan oleh perputaran bumi mengelilingi matahari dengan posisi sumbu miring. Ritme musiman proses dan fenomena dalam amplop geografis dikaitkan dengan perubahan musim.

Savtsova T.M. Geografi umum, M., 2003, hlm. 45-50

Milkov F.N. "Geografi Umum", M., 1990, hlm. 59-62

Lyubushkina S.G. Geografi Umum, M., 2004, hlm. 19-22

LZ 7-8. Faktor planet pembentukan GO. Rotasi aksial bumi

1. Bukti rotasi aksial Bumi

2. Konsekuensi dari rotasi aksial Bumi

1. Bukti rotasi aksial Bumi

Bumi berputar pada porosnya dari barat ke timur, membuat revolusi lengkap dalam 23 jam 56 menit. 4 detik (hari bintang). Kecepatan sudut semua titik di Bumi adalah sama: 15 h (360 h.). Kecepatan garis mereka tergantung pada jarak yang harus ditempuh titik-titik selama periode rotasi harian. Kecepatan linier maksimum di khatulistiwa adalah 464 m/s, di kutub -0, di garis lintang lain dihitung dengan rumus:

V   cos m/s, di mana adalah garis lintang tempat

Salah satu bukti rotasi harian Bumi adalah eksperimen Foucault, yang memungkinkan untuk mengamati rotasi Bumi dan menentukan kecepatan sudut.

W  sin ( - lokasi lintang)

Penyimpangan yang diamati secara eksperimental dari benda jatuh ke timur juga menunjukkan rotasi Bumi di sekitar porosnya.

Planet kita terus bergerak:

• rotasi di sekitar porosnya sendiri, gerakan mengelilingi Matahari;
• rotasi bersama dengan Matahari di sekitar pusat galaksi kita;
• gerak relatif terhadap pusat Grup Lokal galaksi dan lain-lain.

Pergerakan bumi pada porosnya sendiri

Rotasi Bumi pada porosnya(Gbr. 1). Sebuah garis imajiner diambil untuk sumbu bumi, di mana ia berputar. Sumbu ini menyimpang sebesar 23°27” dari tegak lurus bidang ekliptika. Sumbu bumi bersinggungan dengan permukaan bumi di dua titik – kutub – Utara dan Selatan. Jika dilihat dari Kutub Utara, terjadi rotasi bumi berlawanan arah jarum jam atau, seperti yang diyakini secara umum, dengan barat ke timur. Planet ini membuat rotasi penuh di sekitar porosnya dalam satu hari.

Beras. 1. Rotasi Bumi pada porosnya

Hari adalah satuan waktu. Pisahkan hari sidereal dan matahari.

hari sampingan adalah waktu yang diperlukan bumi untuk berputar pada porosnya terhadap bintang. Sama dengan 23 jam 56 menit 4 detik.

hari matahari adalah waktu yang diperlukan bumi untuk berputar pada porosnya terhadap matahari.

Sudut rotasi planet kita di sekitar porosnya sama di semua garis lintang. Dalam satu jam, setiap titik di permukaan bumi bergerak 15° dari posisi semula. Tetapi pada saat yang sama, kecepatan pergerakan berbanding terbalik dengan garis lintang geografis: di khatulistiwa adalah 464 m / s, dan pada garis lintang 65 ° - hanya 195 m / s.

Rotasi bumi pada porosnya pada tahun 1851 dibuktikan oleh J. Foucault dalam eksperimennya. Di Paris, di Pantheon, pendulum digantung di bawah kubah, dan di bawahnya ada lingkaran dengan bagian. Dengan setiap gerakan berikutnya, pendulum ternyata berada di divisi baru. Ini hanya bisa terjadi jika permukaan bumi di bawah bandul berputar. Posisi bidang ayunan bandul di ekuator tidak berubah, karena bidang tersebut berimpit dengan meridian. Rotasi aksial Bumi memiliki implikasi geografis yang penting.

Saat Bumi berotasi, terciptalah gaya sentrifugal, yang berperan penting dalam membentuk bentuk planet dan mengurangi gaya gravitasi.

Konsekuensi lain yang paling penting dari rotasi aksial adalah pembentukan gaya putar - pasukan Coriolis. Pada abad ke-19 itu pertama kali dihitung oleh seorang ilmuwan Prancis di bidang mekanika G.Coriolis (1792-1843). Ini adalah salah satu gaya inersia yang diperkenalkan untuk memperhitungkan pengaruh rotasi kerangka acuan yang bergerak pada gerakan relatif suatu titik material. Efeknya dapat dinyatakan secara singkat sebagai berikut: setiap benda yang bergerak di Belahan Bumi Utara menyimpang ke kanan, dan di Selatan - ke kiri. Di ekuator, gaya Coriolis adalah nol (Gbr. 3).

Beras. 3. Aksi gaya Coriolis

Aksi gaya Coriolis meluas ke banyak fenomena amplop geografis. Efek defleksinya terutama terlihat dalam arah pergerakan massa udara. Di bawah pengaruh gaya defleksi rotasi Bumi, angin lintang sedang di kedua belahan bumi mengambil arah yang dominan ke barat, dan di lintang tropis - timur. Manifestasi serupa dari gaya Coriolis ditemukan dalam arah pergerakan air laut. Asimetri lembah sungai juga dikaitkan dengan gaya ini (tepi kanan biasanya tinggi di Belahan Bumi Utara, di Selatan - kiri).

Perputaran bumi pada porosnya juga menyebabkan pergerakan iluminasi matahari di atas permukaan bumi dari timur ke barat, yaitu pada pergantian siang dan malam.

Pergantian siang dan malam menciptakan ritme harian pada alam yang bernyawa dan yang tidak bernyawa. Ritme harian berkaitan erat dengan kondisi cahaya dan suhu. Perjalanan harian suhu, angin siang dan malam, dll sudah diketahui.. Ritme harian juga terjadi pada satwa liar - fotosintesis hanya mungkin pada siang hari, kebanyakan tanaman membuka bunganya pada jam yang berbeda; Beberapa hewan aktif di siang hari, yang lain di malam hari. Kehidupan manusia juga berlangsung dalam ritme harian.

Konsekuensi lain dari rotasi Bumi di sekitar porosnya adalah perbedaan waktu di berbagai titik di planet kita.

Sejak 1884, akun waktu zona diadopsi, yaitu, seluruh permukaan Bumi dibagi menjadi 24 zona waktu masing-masing 15 °. Per waktu standar ambil waktu lokal dari meridian tengah setiap sabuk. Zona waktu tetangga berbeda satu jam. Batas-batas sabuk ditarik dengan mempertimbangkan batas-batas politik, administratif dan ekonomi.

Sabuk nol adalah Greenwich (dengan nama Observatorium Greenwich dekat London), yang membentang di kedua sisi meridian utama. Waktu nol, atau awal, meridian dianggap Waktu dunia.

Meridian 180 ° diterima sebagai internasional garis pengukuran tanggal- garis bersyarat di permukaan dunia, di kedua sisi yang jam dan menitnya bertepatan, dan tanggal kalender berbeda satu hari.

Untuk penggunaan siang hari yang lebih rasional di musim panas tahun 1930, negara kami memperkenalkan waktu bersalin, di depan zona dengan satu jam. Untuk melakukan ini, jarum jam dimajukan satu jam. Dalam hal ini, Moskow, yang berada di zona waktu kedua, hidup sesuai dengan waktu zona waktu ketiga.

Sejak tahun 1981, antara April dan Oktober, waktunya dimajukan satu jam. Ini disebut waktu musim panas. Ini diperkenalkan untuk menghemat energi. Di musim panas, Moskow dua jam lebih cepat dari waktu standar.

Zona waktu di mana Moskow berada adalah Moskow.

Pergerakan Bumi mengelilingi Matahari

Berputar pada porosnya, Bumi secara bersamaan bergerak mengelilingi Matahari, mengelilingi lingkaran dalam 365 hari 5 jam 48 menit 46 detik. Periode ini disebut tahun astronomi. Untuk kenyamanan, dianggap ada 365 hari dalam setahun, dan setiap empat tahun, ketika 24 jam dari enam jam "terakumulasi", tidak ada 365, tetapi 366 hari dalam setahun. Tahun ini disebut tahun kabisat, dan satu hari ditambahkan ke Februari.

Lintasan di luar angkasa yang dilalui bumi mengelilingi matahari disebut orbit(Gbr. 4). Orbit bumi berbentuk elips, sehingga jarak bumi ke matahari tidak konstan. Saat bumi dalam perihelion(dari bahasa Yunani. peri- dekat, sekitar dan helios- Matahari) - titik orbit terdekat ke Matahari - pada 3 Januari, jaraknya 147 juta km. Saat ini sedang musim dingin di belahan bumi utara. Jarak terjauh dari Matahari dalam aphelion(dari bahasa Yunani. aro- jauh dari dan helios- Sun) - jarak terjauh dari Matahari - 5 Juli. Itu sama dengan 152 juta km. Saat ini, musim panas di belahan bumi utara.

Beras. 4. Pergerakan Bumi mengelilingi Matahari

Pergerakan tahunan Bumi mengelilingi Matahari diamati oleh perubahan terus-menerus dalam posisi Matahari di langit - ketinggian tengah hari Matahari dan posisi matahari terbit dan terbenam berubah, durasi bagian terang dan gelap dari hari berubah.

Saat bergerak dalam orbit, arah sumbu bumi tidak berubah, selalu mengarah ke Bintang Utara.

Sebagai akibat dari perubahan jarak dari Bumi ke Matahari, serta karena kemiringan sumbu Bumi ke bidang pergerakannya mengelilingi Matahari, distribusi radiasi matahari yang tidak merata diamati di Bumi sepanjang tahun. . Beginilah perubahan musim, yang khas untuk semua planet yang memiliki kemiringan sumbu rotasi ke bidang orbitnya. (ekliptika) berbeda dari 90°. Kecepatan orbit planet di belahan bumi utara lebih tinggi di musim dingin dan lebih rendah di musim panas. Oleh karena itu, setengah tahun musim dingin berlangsung 179, dan setengah tahun musim panas - 186 hari.

Sebagai hasil dari pergerakan Bumi mengelilingi Matahari dan kemiringan sumbu bumi ke bidang orbitnya sebesar 66,5 °, tidak hanya perubahan musim yang diamati di planet kita, tetapi juga perubahan panjang hari. dan malam.

Rotasi Bumi mengelilingi Matahari dan pergantian musim di Bumi ditunjukkan pada Gambar. 81 (ekuinoks dan titik balik matahari menurut musim di Belahan Bumi Utara).

Hanya dua kali setahun - pada hari-hari ekuinoks, panjang siang dan malam di seluruh Bumi hampir sama.

ekuinoks- momen di mana pusat Matahari, selama pergerakan tahunannya yang tampak di sepanjang ekliptika, melintasi ekuator langit. Ada ekuinoks musim semi dan musim gugur.

Kemiringan sumbu rotasi Bumi mengelilingi Matahari pada ekuinoks 20-21 Maret dan 22-23 September adalah netral terhadap Matahari, dan bagian-bagian planet yang menghadapnya diterangi secara merata dari kutub ke kutub (Gbr. 5). sinar matahari jatuh tajam di ekuator.

Siang terpanjang dan malam terpendek terjadi pada titik balik matahari musim panas.

Beras. 5. Penerangan Bumi oleh Matahari pada hari-hari ekuinoks

Titik balik matahari- momen perjalanan oleh pusat Matahari dari titik-titik ekliptika, yang paling jauh dari khatulistiwa (titik titik balik matahari). Ada titik balik matahari musim panas dan musim dingin.

Pada hari titik balik matahari musim panas pada 21-22 Juni, Bumi mengambil posisi di mana ujung utara porosnya miring ke arah Matahari. Dan sinar jatuh secara vertikal bukan di khatulistiwa, tetapi di daerah tropis utara, yang garis lintangnya 23 ° 27 "Sepanjang siang dan malam, tidak hanya daerah kutub yang diterangi, tetapi juga ruang di luarnya hingga garis lintang 66 ° 33" ( Lingkaran Arktik). Di belahan bumi selatan saat ini, hanya sebagian yang terletak di antara khatulistiwa dan Lingkaran Arktik selatan (66 ° 33 ") yang menyala. Di luar itu, pada hari ini, permukaan bumi tidak menyala.

Pada hari titik balik matahari musim dingin pada 21-22 Desember, semuanya terjadi sebaliknya (Gbr. 6). Sinar matahari sudah jatuh tipis di daerah tropis selatan. Terang di belahan bumi selatan adalah daerah yang terletak tidak hanya di antara khatulistiwa dan daerah tropis, tetapi juga di sekitar Kutub Selatan. Situasi ini berlanjut hingga ekuinoks musim semi.

Beras. 6. Penerangan Bumi pada hari titik balik matahari musim dingin

Pada dua paralel Bumi pada hari-hari titik balik matahari, Matahari pada siang hari tepat di atas kepala pengamat, yaitu di puncaknya. Paralel seperti itu disebut tropis. Di Tropic of the North (23° LU), Matahari berada di puncaknya pada 22 Juni, di Tropic of the South (23° S) pada 22 Desember.

Di khatulistiwa, siang selalu sama dengan malam. Sudut datang sinar matahari di permukaan bumi dan panjang hari di sana sedikit berubah, sehingga pergantian musim tidak dinyatakan.

lingkaran kutub luar biasa karena mereka adalah batas wilayah di mana ada siang dan malam kutub.

hari kutub- periode ketika matahari tidak jatuh di bawah cakrawala. Semakin jauh dari Lingkaran Arktik dekat kutub, semakin lama hari kutub. Di garis lintang Lingkaran Arktik (66,5°) hanya berlangsung satu hari, dan di Kutub berlangsung 189 hari. Di Belahan Bumi Utara pada garis lintang Lingkaran Arktik, hari kutub diamati pada 22 Juni - hari titik balik matahari musim panas, dan di Belahan Bumi Selatan pada garis lintang Lingkaran Arktik Selatan - pada 22 Desember.

malam kutub berlangsung dari satu hari di garis lintang Lingkaran Arktik hingga 176 hari di kutub. Selama malam kutub, Matahari tidak muncul di atas cakrawala. Di belahan bumi utara, di garis lintang Lingkaran Arktik, fenomena ini diamati pada 22 Desember.

Mustahil untuk tidak memperhatikan fenomena alam yang begitu indah seperti malam putih. Malam Putih- ini adalah malam yang cerah di awal musim panas, ketika fajar malam bertemu dengan fajar pagi dan senja berlangsung sepanjang malam. Mereka diamati di kedua belahan bumi pada garis lintang melebihi 60°, ketika pusat Matahari pada tengah malam jatuh di bawah cakrawala tidak lebih dari 7°. Di St. Petersburg (sekitar 60°LU) malam putih berlangsung dari 11 Juni hingga 2 Juli, di Arkhangelsk (64°LU) dari 13 Mei hingga 30 Juli.

Irama musiman sehubungan dengan pergerakan tahunan terutama mempengaruhi penerangan permukaan bumi. Tergantung pada perubahan ketinggian Matahari di atas cakrawala di Bumi, ada lima sabuk penerangan. Sabuk panas terletak di antara daerah tropis Utara dan Selatan (Tropic of Cancer dan Tropic of Capricorn), menempati 40% dari permukaan bumi dan dibedakan oleh jumlah panas terbesar yang berasal dari Matahari. Di antara daerah tropis dan Lingkaran Arktik di Belahan Bumi Selatan dan Utara terdapat zona iluminasi sedang. Musim dalam setahun sudah dinyatakan di sini: semakin jauh dari daerah tropis, semakin pendek dan dingin musim panas, semakin lama dan dingin musim dingin. Sabuk kutub di Belahan Bumi Utara dan Selatan dibatasi oleh Lingkaran Arktik. Di sini, ketinggian Matahari di atas ufuk sepanjang tahun rendah, sehingga jumlah panas matahari minimal. Zona kutub ditandai dengan siang dan malam kutub.

Bergantung pada pergerakan tahunan Bumi mengelilingi Matahari tidak hanya perubahan musim dan iluminasi yang tidak merata terkait dari permukaan bumi melintasi garis lintang, tetapi juga bagian penting dari proses dalam amplop geografis: perubahan cuaca musiman, rezim sungai dan danau, ritme kehidupan tumbuhan dan hewan, jenis dan istilah pekerjaan pertanian.

Kalender.Kalender- sistem untuk menghitung jangka waktu yang lama. Sistem ini didasarkan pada fenomena alam periodik yang terkait dengan pergerakan benda langit. Kalender menggunakan fenomena astronomi - perubahan musim, siang dan malam, perubahan fase bulan. Kalender pertama adalah Mesir, dibuat pada abad ke-4. SM e. Pada 1 Januari 45, Julius Caesar memperkenalkan kalender Julian, yang masih digunakan oleh Gereja Ortodoks Rusia. Karena fakta bahwa durasi tahun Julian lebih lama dari tahun astronomi sebesar 11 menit 14 detik, pada abad ke-16. "kesalahan" akumulasi 10 hari - hari ekuinoks musim semi tidak datang pada 21 Maret, tetapi pada 11 Maret. Kesalahan ini diperbaiki pada tahun 1582 dengan dekrit Paus Gregorius XIII. Hitungan hari dimajukan 10 hari, dan hari setelah 4 Oktober ditetapkan untuk dianggap Jumat, tetapi bukan 5 Oktober, tetapi 15 Oktober. Ekuinoks musim semi kembali lagi ke 21 Maret, dan kalender itu dikenal sebagai Gregorian. Itu diperkenalkan di Rusia pada tahun 1918. Namun, ia juga memiliki sejumlah kelemahan: panjang bulan yang tidak merata (28, 29, 30, 31 hari), ketidaksetaraan kuartal (90, 91, 92 hari), inkonsistensi jumlah bulan berdasarkan hari dalam seminggu.