Nosso planeta está em constante movimento:

• rotação em torno de seu próprio eixo, movimento em torno do Sol;
• rotação junto com o Sol ao redor do centro de nossa galáxia;
• movimento relativo ao centro do Grupo Local de galáxias e outros.

O movimento da Terra em torno de seu próprio eixo

Rotação da Terra em torno de seu eixo(Figura 1). Uma linha imaginária é tomada para o eixo da Terra, em torno do qual ela gira. Este eixo é desviado por 23 ° 27 "da perpendicular ao plano da eclíptica. O eixo da Terra cruza com a superfície da Terra em dois pontos - os pólos - Norte e Sul. Quando visto do Pólo Norte, a rotação da Terra ocorre no sentido anti-horário ou, como comumente se acredita, de oeste para leste. O planeta faz uma rotação completa em torno de seu eixo em um dia.

Arroz. 1. Rotação da Terra em torno de seu eixo

Um dia é uma unidade de tempo. Separe os dias siderais e solares.

dia sideralé a quantidade de tempo que a Terra leva para girar em seu eixo em relação às estrelas. Eles são iguais a 23 horas 56 minutos 4 segundos.

dia solaré a quantidade de tempo que a Terra leva para girar em seu eixo em relação ao sol.

O ângulo de rotação do nosso planeta em torno de seu eixo é o mesmo em todas as latitudes. Em uma hora, cada ponto na superfície da Terra se move 15° a partir de sua posição original. Mas, ao mesmo tempo, a velocidade do movimento é inversamente proporcional à latitude geográfica: no equador é de 464 m / s, e a uma latitude de 65 ° - apenas 195 m / s.

A rotação da Terra em torno de seu eixo em 1851 foi comprovada por J. Foucault em seu experimento. Em Paris, no Panteão, um pêndulo foi pendurado sob a cúpula e, sob ela, um círculo com divisões. A cada movimento subsequente, o pêndulo estava em novas divisões. Isso só pode acontecer se a superfície da Terra sob o pêndulo girar. A posição do plano de oscilação do pêndulo no equador não muda, porque o plano coincide com o meridiano. A rotação axial da Terra tem importantes consequências geográficas.

Quando a Terra gira, surge uma força centrífuga, que desempenha um papel importante na formação da forma do planeta e reduz a força da gravidade.

Outra das consequências mais importantes da rotação axial é a formação de uma força de giro - Forças de Coriolis. No século 19 foi calculado pela primeira vez por um cientista francês no campo da mecânica G. Coriolis (1792-1843). Esta é uma das forças inerciais introduzidas para levar em conta a influência da rotação de um referencial em movimento no movimento relativo de um ponto material. Seu efeito pode ser expresso brevemente da seguinte forma: todo corpo em movimento no Hemisfério Norte se desvia para a direita e no Sul - para a esquerda. No equador, a força de Coriolis é zero (Fig. 3).

Arroz. 3. Ação da força de Coriolis

A ação da força de Coriolis se estende a muitos fenômenos do envelope geográfico. Seu efeito defletor é especialmente perceptível na direção do movimento das massas de ar. Sob a influência da força de deflexão da rotação da Terra, os ventos das latitudes temperadas de ambos os hemisférios tomam uma direção predominantemente oeste e nas latitudes tropicais - leste. Uma manifestação semelhante da força de Coriolis é encontrada na direção do movimento das águas oceânicas. A assimetria dos vales dos rios também está associada a essa força (a margem direita geralmente é alta no Hemisfério Norte, no Sul - a esquerda).

A rotação da Terra em torno de seu eixo também leva ao movimento da iluminação solar sobre a superfície da Terra de leste a oeste, ou seja, à mudança do dia e da noite.

A mudança do dia e da noite cria um ritmo diário na natureza animada e inanimada. O ritmo diário está intimamente relacionado às condições de luz e temperatura. São bem conhecidos o curso diário da temperatura, as brisas diurnas e noturnas, etc.. Os ritmos diários também ocorrem na vida selvagem - a fotossíntese só é possível durante o dia, a maioria das plantas abre suas flores em horários diferentes; Alguns animais são ativos durante o dia, outros à noite. A vida humana também prossegue em um ritmo diário.

Outra consequência da rotação da Terra em torno de seu eixo é a diferença de tempo em diferentes pontos do nosso planeta.

Desde 1884, foi adotada uma conta de fuso horário, ou seja, toda a superfície da Terra foi dividida em 24 fusos horários de 15° cada. Por horário padrão tomar a hora local do meridiano médio de cada zona. Os fusos horários vizinhos diferem em uma hora. Os limites dos cinturões são traçados levando em conta os limites políticos, administrativos e econômicos.

O cinturão zero é Greenwich (com o nome de Observatório de Greenwich, perto de Londres), que corre em ambos os lados do meridiano principal. O tempo do meridiano zero, ou inicial, é considerado Hora mundial.

Meridian 180° aceito como internacional linha de medição de data- uma linha condicional na superfície do globo, em ambos os lados da qual coincidem as horas e os minutos, e as datas do calendário diferem em um dia.

Para um uso mais racional da luz do dia no verão de 1930, nosso país introduziu tempo de maternidade,à frente da zona por uma hora. Para fazer isso, os ponteiros do relógio foram adiantados uma hora. A esse respeito, Moscou, estando no segundo fuso horário, vive de acordo com o horário do terceiro fuso horário.

Desde 1981, entre abril e outubro, o horário foi adiantado em uma hora. Este chamado horário de verão.É introduzido para economizar energia. No verão, Moscou está duas horas à frente do horário padrão.

O fuso horário em que Moscou está localizada é Moscou.

Movimento da Terra em torno do Sol

Girando em torno de seu eixo, a Terra se move simultaneamente ao redor do Sol, dando a volta ao círculo em 365 dias, 5 horas, 48 ​​minutos e 46 segundos. Esse período é chamado ano astronômico. Por conveniência, considera-se que há 365 dias em um ano, e a cada quatro anos, quando 24 horas de seis horas “acumulam”, não são 365, mas 366 dias em um ano. Este ano chama-se ano bissexto, e um dia é adicionado a fevereiro.

O caminho no espaço ao longo do qual a Terra se move ao redor do Sol é chamado de órbita(Fig. 4). A órbita da Terra é elíptica, então a distância da Terra ao Sol não é constante. Quando a terra está em periélio(do grego. peri- perto, ao redor e hélios- Sun) - o ponto mais próximo da órbita do Sol - em 3 de janeiro, a distância é de 147 milhões de km. É inverno no Hemisfério Norte neste momento. A maior distância do Sol em afélio(do grego. aro- longe e hélios- Sol) - a maior distância do Sol - 5 de julho. É igual a 152 milhões de km. Neste momento, é verão no Hemisfério Norte.

Arroz. 4. Movimento da Terra ao redor do Sol

O movimento anual da Terra em torno do Sol é observado pela mudança contínua na posição do Sol no céu - a altura do Sol ao meio-dia e a posição do nascer e do pôr do sol mudam, a duração das partes claras e escuras do o dia muda.

Ao se mover em órbita, a direção do eixo da Terra não muda, é sempre direcionado para a Estrela do Norte.

Como resultado de uma mudança na distância da Terra ao Sol, bem como devido à inclinação do eixo da Terra ao plano de seu movimento ao redor do Sol, observa-se uma distribuição desigual da radiação solar na Terra durante o ano . É assim que as estações mudam, o que é típico de todos os planetas que possuem uma inclinação do eixo de rotação ao plano de sua órbita. (eclíptica) diferente de 90°. A velocidade orbital do planeta no Hemisfério Norte é maior no inverno e menor no verão. Portanto, o semestre de inverno dura 179 e o semestre de verão - 186 dias.

Como resultado do movimento da Terra ao redor do Sol e da inclinação do eixo da Terra em relação ao plano de sua órbita em 66,5 °, não apenas a mudança das estações é observada em nosso planeta, mas também uma mudança na duração do dia e noite.

A rotação da Terra em torno do Sol e a mudança das estações na Terra são mostradas na Fig. 81 (equinócios e solstícios de acordo com as estações do Hemisfério Norte).

Apenas duas vezes por ano - nos dias do equinócio, a duração do dia e da noite em toda a Terra é quase a mesma.

Equinócio- o momento em que o centro do Sol, durante seu aparente movimento anual ao longo da eclíptica, cruza o equador celeste. Há equinócios de primavera e outono.

A inclinação do eixo de rotação da Terra em torno do Sol nos equinócios de 20 a 21 de março e 22 a 23 de setembro é neutra em relação ao Sol, e as partes do planeta voltadas para ele são uniformemente iluminadas de polo a polo (Fig. 5). Os raios do sol caem verticalmente no equador.

O dia mais longo e a noite mais curta ocorrem no solstício de verão.

Arroz. 5. Iluminação da Terra pelo Sol nos dias do equinócio

Solstício- o momento de passagem pelo centro do Sol dos pontos da eclíptica, os mais distantes do equador (pontos do solstício). Há solstícios de verão e inverno.

No dia do solstício de verão, de 21 a 22 de junho, a Terra assume uma posição em que a extremidade norte de seu eixo está inclinada em direção ao Sol. E os raios caem verticalmente não no equador, mas no trópico norte, cuja latitude é 23 ° 27 "Dia e noite, não apenas as regiões polares são iluminadas, mas também o espaço além delas até a latitude 66 ° 33" ( Circulo Ártico). No Hemisfério Sul, neste momento, apenas a parte dele que fica entre o equador e o Círculo Polar Ártico (66 ° 33 ") acaba sendo iluminada. Além disso, neste dia, a superfície da Terra não está iluminada.

No dia do solstício de inverno, de 21 a 22 de dezembro, tudo acontece ao contrário (Fig. 6). Os raios do sol já estão caindo sobre o trópico sul. Iluminadas no Hemisfério Sul estão áreas que se encontram não apenas entre o equador e o trópico, mas também ao redor do Pólo Sul. Esta situação continua até o equinócio da primavera.

Arroz. 6. Iluminação da Terra no dia do solstício de inverno

Em dois paralelos da Terra nos dias do solstício, o Sol ao meio-dia está diretamente acima da cabeça do observador, ou seja, no zênite. Tais paralelos são chamados trópicos. No Trópico do Norte (23° N), o Sol está em seu zênite em 22 de junho, no Trópico do Sul (23° S) em 22 de dezembro.

No equador, o dia é sempre igual à noite. O ângulo de incidência dos raios do sol na superfície da terra e a duração do dia lá mudam pouco, de modo que a mudança das estações não é expressa.

círculos árticos notáveis ​​por serem os limites de áreas onde há dias e noites polares.

dia polar- o período em que o sol não cai abaixo do horizonte. Quanto mais longe do Círculo Polar Ártico perto do pólo, mais longo será o dia polar. Na latitude do Círculo Polar Ártico (66,5°) dura apenas um dia, e no Pólo dura 189 dias. No Hemisfério Norte na latitude do Círculo Ártico, o dia polar é observado em 22 de junho - o dia do solstício de verão, e no Hemisfério Sul na latitude do Círculo Polar Ártico - em 22 de dezembro.

noite polar dura de um dia na latitude do Círculo Polar Ártico a 176 dias nos pólos. Durante a noite polar, o Sol não aparece acima do horizonte. No Hemisfério Norte, na latitude do Círculo Polar Ártico, esse fenômeno é observado em 22 de dezembro.

É impossível não notar um fenômeno natural tão maravilhoso como as noites brancas. noites Brancas- são noites claras no início do verão, quando o amanhecer da tarde converge com o amanhecer e o crepúsculo dura a noite toda. Eles são observados em ambos os hemisférios em latitudes superiores a 60°, quando o centro do Sol à meia-noite cai abaixo do horizonte em não mais de 7°. Em São Petersburgo (cerca de 60°N) as noites brancas duram de 11 de junho a 2 de julho, em Arkhangelsk (64°N) de 13 de maio a 30 de julho.

O ritmo sazonal em conexão com o movimento anual afeta principalmente a iluminação da superfície da Terra. Dependendo da mudança na altura do Sol acima do horizonte na Terra, existem cinco cintos de iluminação. O cinturão quente situa-se entre os trópicos do Norte e do Sul (o Trópico de Câncer e o Trópico de Capricórnio), ocupa 40% da superfície da Terra e se distingue pela maior quantidade de calor proveniente do Sol. Entre os trópicos e os Círculos Árticos nos Hemisférios Sul e Norte existem zonas moderadas de iluminação. As estações do ano já estão expressas aqui: quanto mais longe dos trópicos, mais curto e frio o verão, mais longo e frio o inverno. Os cinturões polares nos hemisférios norte e sul são limitados pelos círculos árticos. Aqui, a altura do Sol acima do horizonte durante o ano é baixa, então a quantidade de calor solar é mínima. As zonas polares são caracterizadas por dias e noites polares.

Dependendo do movimento anual da Terra em torno do Sol, não há apenas a mudança das estações e a iluminação desigual associada da superfície da Terra nas latitudes, mas também uma parte significativa dos processos no envelope geográfico: mudanças climáticas sazonais, regime de rios e lagos, o ritmo de vida de plantas e animais, tipos e condições de trabalho agrícola.

Calendário.Calendário- um sistema para calcular longos períodos de tempo. Este sistema é baseado em fenômenos naturais periódicos associados ao movimento dos corpos celestes. O calendário usa fenômenos astronômicos - a mudança das estações, dia e noite, a mudança nas fases lunares. O primeiro calendário foi egípcio, criado no século IV. BC e. Em 1º de janeiro de 45, Júlio César introduziu o calendário juliano, que ainda é usado pela Igreja Ortodoxa Russa. Devido ao fato de que a duração do ano juliano é maior que o astronômico em 11 minutos e 14 segundos, no século XVI. um “erro” de 10 dias acumulados - o dia do equinócio vernal não veio em 21 de março, mas em 11 de março. Este erro foi corrigido em 1582 por um decreto do Papa Gregório XIII. A contagem de dias foi adiantada em 10 dias, e o dia seguinte a 4 de outubro foi prescrito para ser considerado sexta-feira, mas não 5 de outubro, mas 15 de outubro. O equinócio da primavera voltou novamente para 21 de março, e o calendário ficou conhecido como gregoriano. Foi introduzido na Rússia em 1918. No entanto, também tem várias desvantagens: duração desigual de meses (28, 29, 30, 31 dias), desigualdade de trimestres (90, 91, 92 dias), inconsistência do número de meses por dias da semana.

Quando a Terra se move em torno do Sol, o eixo imaginário da Terra permanece sempre inclinado em um ângulo de 66,5 o em relação ao plano da órbita da Terra. Esses dois fatores - a inclinação do eixo e o movimento da Terra ao redor do Sol - levam à mudança das estações. A inclinação do eixo causa um ângulo diferente de incidência dos raios solares e, consequentemente, um fornecimento diferente de radiação solar à superfície da Terra e uma duração desigual do dia e da noite. O ritmo sazonal da natureza está ligado à mudança das estações.

Consideremos a posição da Terra nos períodos mais característicos. Por exemplo, a inclinação do eixo em 21 de março e 23 de setembro (durante os equinócios de primavera e outono) acaba sendo neutra em relação ao Sol 1 . Ao mesmo tempo, ambos os hemisférios da Terra (norte e sul) são igualmente iluminados pelo Sol. Em todas as latitudes nestes períodos, a duração do dia e da noite é de 12 horas. Nos dias dos equinócios de primavera e outono, os raios do sol caem verticalmente no equador, ou seja, O sol está em seu zênite no equador ao meio-dia.

Em 22 de junho (solstício de verão), a Terra assume uma posição tal que a extremidade norte de seu eixo está inclinada em direção ao Sol, enquanto o hemisfério norte é iluminado ao máximo. Os raios do sol caem verticalmente não mais no equador, mas no trópico setentrional (o Trópico de Câncer), cuja latitude é 23,5 o N. Assim, em 22 de junho, o Sol ao meio-dia está em seu zênite sobre o trópico norte. Em 66,5 sobre a latitude norte (Círculo Polar Ártico) em 22 de junho, um dia polar é observado, ou seja, O sol não se põe abaixo do horizonte por exatamente um dia. Ao redor do relógio, não apenas a latitude do Círculo Polar Ártico, mas também todo o espaço ao norte dele, até o Pólo Norte, é iluminado.

A 66,5 sobre a latitude sul (Círculo Ártico Sul) e ao sul até o Pólo Sul em 22 de junho, noite polar. 22 de junho é o dia mais longo do ano no hemisfério norte e o dia mais curto no hemisfério sul.

22 de dezembro (solstício de inverno) é o oposto. Os raios do sol já estão caindo sobre o trópico sul (o Trópico de Capricórnio). Na latitude do Círculo Polar Antártico e ao sul dele - o dia polar, e na latitude do Círculo Polar Ártico e ao norte dele - a noite polar. A Terra está posicionada de modo que o hemisfério sul seja mais iluminado que o norte. 22 de dezembro é o dia mais curto do ano no hemisfério norte e o dia mais longo no hemisfério sul.

No globo, podem ser distinguidos cinco cinturões de iluminação, cujos limites são os trópicos e os círculos polares. A zona tropical (ocupa 40% da superfície da Terra) é caracterizada pelo fato de que em qualquer ponto dela o Sol ao meio-dia acontece duas vezes por ano no zênite, nos próprios trópicos - um; no trópico norte em 22 de junho, no sul - em 22 de dezembro. Ao longo do ano na zona tropical, a diferença entre a duração do dia e a duração da noite é insignificante, e o crepúsculo é curto. Praticamente não há temporadas.

Dois cinturões temperados (ocupam 52% da superfície terrestre). Existem contrastes tangíveis na duração do dia e da noite, dependendo da estação. O crepúsculo é longo. No verão, o Sol está bem acima do horizonte (especialmente perto dos trópicos), embora não atinja a posição zenital; o dia de verão é muito longo (especialmente perto dos círculos polares), mas não há dia polar. Assim, no inverno o Sol está baixo acima do horizonte, o dia de inverno é muito curto. A mudança de quatro estações é claramente expressa.

Os dois cinturões polares ocupam 8% da superfície da Terra. Eles são caracterizados pelas seguintes características: no verão - um dia polar com duração de um dia na latitude do Círculo Polar Ártico a seis meses no pólo, respectivamente, no inverno - uma noite polar com duração semelhante. As estações do ano são fracamente expressas: invernos longos muito frios e verões curtos e frios.

Além do fato de que a Terra gira em torno do Sol, ela também gira em torno de seu próprio eixo (rotação diária). A direção de rotação é de oeste para leste, vista da Estrela do Norte. A Terra faz uma revolução em torno de seu eixo em 23 horas e 56 minutos. 4 seg. - 1 dia). Cada ponto da superfície da Terra, exceto os pólos, descreve um círculo dentro de um dia de maior ou menor magnitude, se assumirmos que o eixo está imóvel. Como resultado disso, parece-nos que os corpos celestes se movem de leste para oeste. Uma prova experimental da rotação da Terra em torno de seu eixo é o experimento com o pêndulo de Foucault. Existem várias consequências geográficas associadas à rotação axial da Terra:

compressão da Terra dos pólos;

a mudança do dia e da noite, associada ao ritmo diário da natureza;

surgimento da força de Coriolis. Com qualquer movimento em um sistema rotativo, essa força é direcionada perpendicularmente ao eixo de rotação. Devido à força de Coriolis, os ventos nas latitudes temperadas de ambos os hemisférios tomam uma direção predominantemente oeste e nas latitudes tropicais - leste (ventos alísios). Uma manifestação semelhante da força de Coriolis é encontrada na direção do movimento das águas oceânicas. A força de Coriolis também explica a lei de Baer-Babinet, segundo a qual as margens direitas dos rios do hemisfério norte são mais íngremes que a esquerda, e no hemisfério sul a situação é oposta.

O movimento da Terra em torno do Sol ocorre em uma órbita de forma aproximadamente elíptica. A velocidade da Terra é de cerca de 30 km por segundo. A Terra faz uma revolução completa em 365,26 dias. Esta época é chamada de ano sideral. O eixo da Terra está constantemente inclinado em relação ao plano orbital em um ângulo de 66,5°. Quando a Terra se move em torno do Sol, o eixo não muda sua posição. Portanto, cada ponto na superfície da Terra encontra os raios do sol em ângulos que mudam durante o ano. Em diferentes períodos do ano, os hemisférios da Terra recebem ao mesmo tempo uma quantidade desigual de calor e luz solar, o que provoca a mudança das estações. No equador, os raios do sol caem quase no mesmo ângulo ao longo do ano, de modo que as estações diferem pouco umas das outras. Isto é devido à esfericidade da nossa Terra. Nas latitudes temperadas, as estações são muito diferentes umas das outras. Isso se deve não apenas à esfericidade da Terra, mas também às diferentes posições do planeta ao longo do ano, que é determinada pela inclinação do eixo de rotação da Terra em relação à órbita e afeta a mudança no ângulo de incidência de o raio de sol durante todo o ano.

Duração do dia e da noite em diferentes latitudes do Hemisfério Norte em diferentes épocas do ano

Movendo-se ao redor do Sol, a Terra gira ao mesmo tempo em torno de seu eixo de oeste para leste com uma revolução completa durante um dia sideral ou em 23 horas 56 minutos e 4,0905 segundos. A mudança do dia e da noite está ligada a este movimento na Terra. Do lado iluminado pelo Sol - dia, do lado oposto - noite. Somente no pólo não há divisão usual do tempo em dias e noites, pois por cerca de meio ano o Sol não cai abaixo do horizonte e não nasce pelo mesmo período de tempo. Somente no outono e na primavera nessas latitudes é possível observar a mudança do dia e da noite.

Uma ideia da mudança na duração do dia e da noite em diferentes latitudes pode ser obtida examinando a figura.

Uma das consequências da rotação da Terra em torno de seu eixo é o desvio de corpos em movimento no Hemisfério Norte para a direita, no Sul - para a esquerda. É causada pela ação da força de Coriolis baseada na lei da inércia. Segundo ela, cada corpo busca manter a direção e a velocidade de seu movimento, enquanto a Terra em rotação, por sua vez, se move, o que provoca um desvio na direção do corpo em movimento. A força de Coriolis tem um efeito defletor no movimento do ar e na

Essas equações permitem calcular as características da rotação da Terra - as coordenadas do pólo e a velocidade de rotação da Terra. Se as massas de gelo são desconhecidas, mas existem dados sobre as instabilidades da rotação da Terra, o problema inverso pode ser resolvido: usando as coordenadas do pólo e a velocidade de rotação, calcule os valores anuais das massas de gelo na Antártida, Groenlândia e água no Oceano Mundial. Infelizmente não conseguimos igualar...

Raças. Ao mesmo tempo, a espessura da crosta se torna menor e em média 10-15 km. A crosta torna-se especialmente fina em depressões do fundo do mar (4-5 km). O campo gravitacional anômalo da Terra reflete o efeito total das massas gravitacionais localizadas em diferentes profundidades na crosta terrestre e no manto superior. Apesar da dificuldade...

Mais prosaicamente, eles estão conectados com oscilações periódicas de sistemas físicos e o impacto sobre eles de forças externas, que também têm natureza física. Assim, os desastres naturais são causados ​​por oscilações periódicas do sistema atmosfera - oceano - Terra sob a influência do Sol (precessão), aquecimento desigual da atmosfera (impacto das massas de ar na Terra), aquecimento desigual do oceano (oceano . ..

Na sequência do espectro (vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, índigo, violeta), porém as cores quase nunca são puras pois as bandas se sobrepõem. Como regra, as características físicas dos arco-íris variam significativamente e, portanto, são muito diversas na aparência. Sua característica comum é que o centro do arco está sempre localizado em uma linha reta traçada de ...

A Terra faz uma rotação completa em torno de seu eixo em 23 horas e 56 minutos. 4 segundos. A velocidade angular de todos os pontos em sua superfície é a mesma e equivale a 15 graus / h. Sua velocidade linear depende da distância que os pontos devem percorrer durante o período de sua rotação diária. Pontos na linha do equador (464 m/s) giram com a maior velocidade. Os pontos que coincidem com os pólos Norte e Sul permanecem praticamente imóveis. Assim, a velocidade linear dos pontos situados no mesmo meridiano diminui do equador para os pólos. É a velocidade linear desigual de pontos em diferentes paralelos que explica a manifestação da ação defletora da rotação da Terra (a chamada força de Coriolis) para a direita no Hemisfério Norte e para a esquerda - no Hemisfério Sul em relação ao direção de seu movimento. A ação defletora afeta especialmente a direção das massas de ar e as correntes marítimas.

A força de Coriolis atua apenas em corpos em movimento, é proporcional à sua massa e velocidade de movimento e depende da latitude em que o ponto está localizado. Quanto maior a velocidade angular, maior a força de Coriolis. A força de deflexão da rotação da Terra aumenta com a latitude. seu valor pode ser calculado pela fórmula

Onde m- peso; v- a velocidade do corpo em movimento; W- velocidade angular de rotação da Terra; jé a latitude do ponto dado.

A rotação da Terra provoca uma rápida mudança de dia e noite. A rotação diária cria um ritmo especial no desenvolvimento dos processos físicos e geográficos e da natureza em geral. Uma das consequências importantes da rotação diária da Terra em torno de seu eixo são as marés - o fenômeno de flutuações periódicas no nível do oceano, que é causado pelas forças de atração do Sol e da Lua. A maioria dessas forças é mensal e, portanto, determina as principais características dos fenômenos das marés. Os fenômenos de influxo também ocorrem na crosta terrestre, mas aqui não excedem 30-40 cm, enquanto nos oceanos, em alguns casos, atingem 13 m (Baía de Penzhinskaya) e até 18 m (Baía de Fundy). A altura das bordas de água na superfície dos oceanos é de cerca de 20 cm, e eles circulam os oceanos duas vezes por dia. A posição extrema do nível da água no final da entrada é chamada de água alta, no final da vazão - água baixa; a diferença entre esses níveis é chamada de magnitude da maré.

O mecanismo dos fenômenos das marés é bastante complexo. A sua essência principal é que a Terra e a Lua são o único sistema em rotação em torno de um centro de gravidade comum, que se encontra no interior da Terra a uma distância de cerca de 4800 km do seu centro (Fig. 10). Como em qualquer carne, duas forças atuam no sistema Terra-Lua: atração e centrífuga. A proporção dessas forças em diferentes lados da Terra não é a mesma. No lado da Terra voltado para a Lua, as forças de atração da Lua são maiores que as forças centrífugas do sistema, e sua resultante é direcionada para a Lua. No lado da Terra oposto à Lua, as forças centrífugas do sistema são maiores que a gravidade da Lua, e sua força resultante é direcionada para longe dela. Essas forças resultantes são forças de maré; elas causam um aumento na água em lados opostos da Terra.

Arroz. 10.

Devido ao fato de que a Terra realiza uma rotação diária no campo dessas forças, e a Lua se move em torno dela, as ondas de entrada tentam se mover de acordo com a posição da Lua, portanto, em cada região do oceano dentro de 24 horas e 50 minutos. duas vezes há maré alta e duas vezes maré baixa. Backlog diário de 50 minutos. devido ao movimento avançado da Lua em sua órbita ao redor da Terra.

O sol também causa marés na Terra, embora sejam três vezes menores em altura. Eles se sobrepõem às marés lunares, alterando suas características.

Apesar de o Sol, a Terra e a Lua estarem quase no mesmo plano, eles mudam constantemente sua posição relativa em suas órbitas, de modo que sua influência de influxo muda de acordo. Duas vezes em um ciclo mensal - em um novo mês (jovem) e uma lua cheia - a Terra, a Lua e o Sol estão na mesma linha. Neste momento, as forças de maré da Lua e do Sol coincidem e surgem excepcionalmente altas, as chamadas marés vivas. No primeiro e terceiro quartos da Lua, quando as forças de maré do Sol e da Lua são direcionadas em ângulos retos entre si, elas têm o efeito oposto e a altura das marés lunares é inferior a cerca de um terço. Essas marés são chamadas de quadratura.

O problema de usar a energia colossal de fluxos e refluxos atrai a atenção da humanidade há muito tempo, mas sua solução começou com a construção de usinas de energia das marés (TPP) apenas agora. A primeira TPP entrou em operação na França em 1960. Na Rússia, em 1968, a TPP Kislogubskaya foi construída na costa da Baía de Kola. Na área do Mar Branco, bem como nos mares do Extremo Oriente de Kamchatka, está prevista a construção de vários outros TPPs.

As ondas de influxo diminuem gradualmente a velocidade de rotação da Terra porque se movem na direção oposta. Portanto, o dia da Terra se torna mais longo. Estima-se que apenas por causa das afluências de água a cada 40 mil anos, o dia aumenta em 1 s. Há um bilhão de anos, um dia na Terra durava apenas 17 horas. Em um bilhão de anos, um dia durará 31 horas. E em alguns bilhões de anos, a Terra estará virada para a Lua o tempo todo de um lado, assim como a Lua está agora para a Terra.

Alguns cientistas acreditam que a interação da Terra com a Lua é uma das principais razões para o aquecimento primário do nosso planeta. O atrito forçado faz com que a Lua se afaste da Terra a uma taxa de cerca de 3 cm/ano. Este valor é altamente dependente da distância entre os dois corpos, que agora é de 60,3 raios terrestres.

Se assumirmos que no início a Terra e a Lua estavam muito mais próximas, então, por um lado, a força de maré deveria ser maior. O maremoto cria atrito interno no corpo do planeta, que é acompanhado pela liberação de calor,

À rotação da Terra em torno do seu eixo está associada a sua força, que depende da velocidade angular da rotação diária do planeta. A rotação gera uma força centrífuga que é diretamente proporcional ao quadrado da velocidade angular. Agora, a força centrífuga no equador, onde é maior, é apenas 1/289 da gravidade da Terra. Em média, a Terra tem 15 vezes a margem de segurança. O sol é 200 vezes, e Saturno é apenas 1,5 vezes devido à rápida rotação em torno de seu eixo. Seus anéis foram formados, possivelmente devido à rotação mais rápida do planeta no passado. Foi hipotetizado que a Lua também foi formada como resultado da separação de parte da massa da Terra no Oceano Pacífico devido à sua rápida rotação. No entanto, depois de estudar amostras de rochas lunares, essa hipótese foi rejeitada, mas o fato de a forma da Terra mudar dependendo da velocidade de sua rotação não causa dúvidas entre os especialistas.

Conceitos como a hora sideral, solar, padrão e local, a linha de data, etc. estão associados à rotação diária da Terra.O tempo é a unidade principal para determinar o tempo durante o qual ocorre a rotação anti-horária aparente da esfera celeste. Tendo notado o ponto de partida no céu, o ângulo de rotação é deduzido dele, de acordo com o qual o tempo decorrido é calculado. A hora sideral é contada a partir do momento do clímax superior do equinócio vernal, no qual a eclíptica cruza com o equador. Eles são usados ​​para observações astronômicas. O tempo solar (real, ou verdadeiro, médio) é contado a partir do momento da culminância inferior do centro do disco solar no meridiano do observador. A hora local é a hora solar média em cada ponto da Terra, que depende da longitude desse ponto. Quanto mais a leste estiver um ponto na Terra, mais tempo local ele tem (cada 15° de longitude dá uma diferença de 1 hora no tempo), e quanto mais a oeste, menos tempo.

A superfície da Terra é condicionalmente dividida em 24 fusos horários, em cujo território o tempo é considerado igual ao tempo do meridiano central, ou seja, o meridiano que passa pelo meio da zona.

Em regiões densamente povoadas, os limites dos cinturões correm ao longo das fronteiras dos estados e regiões administrativas, às vezes coincidem com os limites naturais: leitos de rios, serras e similares. No primeiro fuso horário, a hora está uma hora à frente da zona zero, ou hora solar média do meridiano de Greenwich, na segunda zona é 2:00, e assim por diante.

O horário padrão, que divide o planeta em 24 fusos horários, foi introduzido em muitos países ao redor do mundo em 1884 p. E embora sua concentração não tenha eliminado todos os mal-entendidos associados ao cálculo do tempo (recordemos, por exemplo, as recentes discussões acaloradas em algumas regiões da Ucrânia sobre a introdução em seu território em vez do horário de Moscou Kyiv, ou seja, o tempo do segundo fuso horário, no qual nosso país, de fato, está localizado), mas o sistema de fusos horários tornou-se geralmente aceito no planeta. Afinal, a hora padrão não apenas difere pouco da hora local, mas também é conveniente ao usá-la em viagens distantes na longitude geográfica. A esse respeito, seria apropriado relembrar uma história interessante que aconteceu inesperadamente com os participantes da primeira viagem de volta ao mundo em sua conclusão.

No final de 1522, uma procissão inusitada percorria as ruas estreitas da cidade espanhola de Sevilha: 18 marinheiros da expedição de F. Magalhães acabavam de retornar ao seu porto natal depois de uma longa viagem oceânica. As pessoas estavam extremamente exaustas durante a viagem de quase três anos. Pela primeira vez eles deram a volta ao mundo, realizaram um feito. Mas os vencedores não foram semelhantes. Com as mãos trêmulas de fraqueza, carregavam velas acesas e se dirigiam lentamente para a catedral para expiar o pecado involuntário cometido em uma longa viagem...

De que foram culpados os pioneiros do planeta? Quando o Victoria se aproximou das ilhas de Cabo Verde no caminho de volta, um barco foi enviado para terra para comida e água fresca. Os marinheiros logo voltaram ao navio e informaram a tripulação atônita: em terra, por algum motivo, este dia é considerado quinta-feira, embora de acordo com o diário do navio seja quarta-feira. Quando voltaram para Sevilha, finalmente perceberam que haviam perdido um dia na conta do navio! E isso significa que eles cometeram um grande pecado, porque celebraram todos os feriados religiosos um dia antes do calendário exigido. Nisto eles se arrependeram na catedral.

Como marinheiros experientes perderam um dia? Devemos dizer imediatamente "que eles não cometeram nenhum erro na contagem dos dias. O fato é que o globo gira em torno de seu eixo de oeste para leste e faz uma revolução em um dia. A expedição de F. Magalhães moveu-se na direção oposta do leste para oeste e de três anos de uma volta ao mundo, ela também fez uma revolução completa em torno do eixo da Terra, mas na direção oposta à direção de rotação da Terra, o que significa que os viajantes fizeram uma revolução a menos que toda a humanidade na Terra. E eles não perderam um dia, mas ganharam. Se a expedição não estivesse se movendo para o oeste, mas para o leste, então o diário do navio teria registrado um dia a mais do que todas as pessoas. O astrônomo de a expedição de F. Magalhães Antonio Pigafetta adivinhou que em diferentes lugares do globo ao mesmo tempo diferentes. E deve ser assim, porque o Sol não nasce ao mesmo tempo para todo o planeta. Isso significa que em cada meridiano há é uma hora local, cujo início é contado a partir desse momento nta, quando o Sol está baixo no horizonte, ou seja, está no chamado clímax inferior. No entanto, as pessoas em suas atividades diárias não prestam atenção a isso e são guiadas pelo horário padrão, que corresponde ao horário local do meridiano médio do fuso horário correspondente.

Mas a distribuição do globo em fusos horários ainda não resolve todos os problemas, em particular o problema do uso racional do período diurno. Portanto, no último domingo de março em muitos países, incluindo a Ucrânia, os ponteiros do relógio são adiantados uma hora e, no final de outubro, retornam ao horário padrão novamente. A transição para o horário de verão permite um uso mais econômico de recursos de combustível e energia. Além disso, isso permite que as pessoas trabalhem e relaxem mais em condições de luz natural e usem o horário mais escuro do dia para dormir.

Na distribuição prática dos fusos horários em nosso planeta, os espaços pelos quais a linha de data passa condicionalmente são específicos. Esta linha corre principalmente em mar aberto ao longo do meridiano geográfico de 180° e se desvia um pouco onde cruza ilhas ou separa vários estados. Isso foi feito para evitar certos inconvenientes de calendário para as pessoas que os habitam. Ao cruzar a linha de oeste para leste, a data é repetida, ao se mover na direção oposta, um dia é excluído da conta. É interessante que no Estreito de Bering entre Chukotka e o Alasca existam duas ilhas separadas pela linha de data: a Ilha Ratmanov, que pertence à Rússia, e a Ilha Kruzenshtern, que pertence ao SELA. Tendo superado a distância de vários quilômetros entre as duas ilhas, você pode chegar ... ao ontem, se estiver navegando da ilha de Ratmanov, ou ao amanhã, quando estiver indo na direção oposta.

A Terra dá uma volta completa ao redor do Sol em 365 dias 6 horas 9 minutos e 9 segundos. Nos dias 21 de março e 23 de setembro, a inclinação do eixo da Terra é neutra em relação ao Sol (dias de equinócio). no solstício de inverno, os raios puros caem no trópico sul e os países polares do norte, a partir do Círculo Polar Ártico, não são iluminados. No Círculo Antártico e mais longe do pólo, o Sol está acima do horizonte o tempo todo. Isso continua até o equinócio da primavera - 21 de março.

Cintos de iluminação

Existem 13 zonas de iluminação no total. O cinturão equatorial está localizado em ambos os lados do equador. dia e noite são quase sempre iguais aqui, o crepúsculo é muito curto, não há mudança de estações. Zonas tropicais: a duração do dia e da noite varia de 10,5 a 13,5 horas; crepúsculo é curto, há duas estações do ano que diferem pouco em temperatura. Cinturões subtropicais: A duração do dia e da noite para latitudes extremas varia de 9 horas a 14 horas. O crepúsculo é curto, o inverno e o verão são frequentemente pronunciados, a primavera e o outono são menos pronunciados. Zonas temperadas: Todas as quatro estações são claramente expressas (primavera, verão, outono, inverno). O inverno e o verão são aproximadamente iguais. Cintos de noites de verão e dias curtos de inverno: todas as quatro estações são expressas, o inverno é mais longo que o verão. cinturões subpolares. Cinturões polares: as estações coincidem com o dia e a noite.

O movimento do planeta binário Terra-Lua e o atrito das marés

A gravitação universal é equilibrada pela repulsão universal. A essência da gravitação (gravidade) é que todos os corpos são atraídos uns pelos outros na proporção de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles. A repulsão é uma força centrífuga que ocorre durante a rotação e circulação dos corpos celestes. A Terra e a Lua se atraem mutuamente, mas a Lua não pode cair na Terra, pois gira em torno da Terra e, portanto, tende a se afastar dela. O equilíbrio de atração e repulsão é verdadeiro para os centros dos planetas. No entanto, não se aplica a pontos individuais na superfície da Terra. Portanto, há fluxos e refluxos. A interação de duas forças - a força de atração e a força centrífuga - é a força formadora de maré. As marés são melhor expressas nos oceanos.

ATMOSFERA

A atmosfera é o invólucro gasoso da Terra. Atualmente, a atmosfera consiste nos seguintes componentes: Nitrogênio - 78,08%, Oxigênio - 20,94%, Argônio - 0,93%, Dióxido de carbono - 0,03%, Outros gases - 0,02%. A atmosfera é composta pelas seguintes camadas: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera e exosfera. O envelope geográfico inclui apenas a troposfera e a parte inferior da estratosfera. A espessura média da troposfera é de cerca de 11 km. Acima da troposfera está a tropopausa, que é uma fina camada de transição com uma espessura de cerca de um quilômetro. Acima da tropopausa está a estratosfera. A estratosfera começa 8 km acima dos pólos e 16-18 km acima do equador. Acima da camada aquecida da atmosfera superior, após a estratopausa, ou seja, acima de 55 km, encontra-se a mesosfera, que se estende até uma altura de 80 km. Nele, a temperatura cai novamente para -90 0C. Em altitudes de 80 a 90 km há uma mesopausa com temperatura constante de cerca de 1800 C. Acima da mesopausa está a termosfera, que se estende até 800 - 1000 km. Acima de 1.000 km, a atmosfera externa, ou exosfera, começa, estendendo-se até 2.000-3.000 km. A troposfera e a estratosfera inferior são chamadas de atmosfera inferior, e todas as camadas superiores são chamadas de atmosfera superior.

Radiação solar

A radiação solar é a totalidade da matéria e energia solar que entra na Terra. A radiação solar transporta luz e calor. A intensidade da radiação solar deve ser medida principalmente fora da atmosfera, pois ao passar pela esfera de ar, ela se transforma e enfraquece. A intensidade da radiação solar é expressa pela constante solar. A constante solar é o fluxo de energia solar em 1 minuto sobre uma área com seção transversal de 1 cm2, perpendicular aos raios solares e localizada fora da atmosfera. A constante solar, ao contrário do seu nome, não permanece constante. Ele muda devido à mudança na distância do Sol à Terra à medida que a Terra se move em sua órbita. Não importa quão pequenas sejam essas flutuações, elas sempre afetam o tempo e o clima.