Planeta noastră este în continuă mișcare:

• rotație în jurul propriei axe, mișcare în jurul Soarelui;
• rotație împreună cu Soarele în jurul centrului galaxiei noastre;
• mișcarea față de centrul Grupului Local de galaxii și altele.

Mișcarea Pământului în jurul propriei axe

Rotația Pământului în jurul axei sale(Fig. 1). Se ia o linie imaginară pentru axa pământului, în jurul căreia se rotește. Această axă este deviată cu 23° 27" de la perpendiculară pe planul eclipticii. Axa pământului se intersectează cu suprafața pământului în două puncte - polii - nordul și sudul. Când este privit de la polul nord, se produce rotația pământului. în sens invers acelor de ceasornic sau, după cum se crede în mod obișnuit, de la vest la est. Planeta face o rotație completă în jurul axei sale într-o zi.

Orez. 1. Rotația Pământului în jurul axei sale

O zi este o unitate de timp. Zilele siderale și solare separate.

zi siderale este timpul necesar Pământului pentru a se roti pe axa sa în raport cu stelele. Ele sunt egale cu 23 ore 56 minute 4 secunde.

zi solară este timpul necesar pentru ca pământul să se rotească pe axa sa în raport cu soarele.

Unghiul de rotație al planetei noastre în jurul axei sale este același la toate latitudinile. Într-o oră, fiecare punct de pe suprafața Pământului se mișcă cu 15° față de poziția inițială. Dar, în același timp, viteza de mișcare este invers proporțională cu latitudinea geografică: la ecuator este de 464 m / s, iar la o latitudine de 65 ° - doar 195 m / s.

Rotația Pământului în jurul axei sale în 1851 a fost demonstrată de J. Foucault în experimentul său. La Paris, în Panteon, sub dom era atârnat un pendul, iar sub el un cerc cu diviziuni. Cu fiecare mișcare ulterioară, pendulul s-a dovedit a fi pe noi diviziuni. Acest lucru se poate întâmpla numai dacă suprafața Pământului de sub pendul se rotește. Poziția planului de balansare al pendulului la ecuator nu se schimbă, deoarece planul coincide cu meridianul. Rotația axială a Pământului are implicații geografice importante.

Când Pământul se rotește, apare o forță centrifugă, care joacă un rol important în modelarea formei planetei și reduce forța gravitațională.

O altă dintre cele mai importante consecințe ale rotației axiale este formarea unei forțe de rotire - Forțele Coriolis.În secolul 19 a fost calculat pentru prima dată de un om de știință francez în domeniul mecanicii G. Coriolis (1792-1843). Aceasta este una dintre forțele de inerție introduse pentru a lua în considerare influența rotației unui cadru de referință în mișcare asupra mișcării relative a unui punct material. Efectul său poate fi exprimat pe scurt după cum urmează: fiecare corp în mișcare din emisfera nordică deviază la dreapta, iar în sud - la stânga. La ecuator, forța Coriolis este zero (Fig. 3).

Orez. 3. Acțiunea forței Coriolis

Acțiunea forței Coriolis se extinde asupra multor fenomene ale anvelopei geografice. Efectul său de deviere este vizibil mai ales în direcția de mișcare a maselor de aer. Sub influența forței de deviere a rotației Pământului, vânturile din latitudinile temperate ale ambelor emisfere iau o direcție predominant vestică, iar la latitudini tropicale - est. O manifestare similară a forței Coriolis se găsește în direcția de mișcare a apelor oceanice. Asimetria văilor râurilor este, de asemenea, asociată cu această forță (malul drept este de obicei înalt în emisfera nordică, în sud - stânga).

Rotația Pământului în jurul axei sale duce, de asemenea, la mișcarea iluminării solare pe suprafața pământului de la est la vest, adică la schimbarea zilei și a nopții.

Schimbarea zilei și a nopții creează un ritm zilnic în natura animată și neînsuflețită. Ritmul zilnic este strâns legat de condițiile de lumină și temperatură. Sunt binecunoscute cursul zilnic al temperaturii, briza zilei și nopții etc.. Ritmurile zilnice apar și în viața sălbatică - fotosinteza este posibilă doar în timpul zilei, majoritatea plantelor își deschid florile la ore diferite; Unele animale sunt active ziua, altele noaptea. Viața umană se desfășoară și ea într-un ritm zilnic.

O altă consecință a rotației Pământului în jurul axei sale este diferența de timp în diferite puncte de pe planeta noastră.

Din 1884, a fost adoptat un cont de fus orar, adică întreaga suprafață a Pământului a fost împărțită în 24 de fusuri orare de 15 ° fiecare. In spate timp standard luați ora locală a meridianului mijlociu al fiecărei zone. Fusele orare învecinate diferă cu o oră. Limitele centurilor sunt trasate ținând cont de limitele politice, administrative și economice.

Centura zero este Greenwich (după numele de Observatorul Greenwich de lângă Londra), care se desfășoară pe ambele părți ale meridianului principal. Se ia în considerare timpul meridianului zero sau inițial Ora mondială.

Meridian 180° acceptat ca internațional linia de măsurare a datei- o linie condiționată pe suprafața globului, pe ambele părți ale cărei ore și minute coincid, iar datele calendaristice diferă cu o zi.

Pentru o utilizare mai rațională a luminii naturale vara anului 1930, țara noastră a introdus timpul de maternitate,înaintea zonei cu o oră. Pentru a face acest lucru, mâinile ceasului au fost deplasate înainte cu o oră. În acest sens, Moscova, fiind în al doilea fus orar, trăiește conform orei celui de-al treilea fus orar.

Din 1981, între aprilie și octombrie, ora a fost înaintată cu o oră. Acest așa-zis ora de vara. Este introdus pentru a economisi energie. Vara, Moscova este cu două ore înaintea orei standard.

Fusul orar în care se află Moscova este Moscova.

Mișcarea Pământului în jurul Soarelui

Rotindu-se în jurul axei sale, Pământul se mișcă simultan în jurul Soarelui, înconjurând cerc în 365 de zile, 5 ore, 48 de minute și 46 de secunde. Această perioadă se numește an astronomic. Pentru comoditate, se consideră că într-un an sunt 365 de zile, iar la fiecare patru ani, când 24 de ore din șase ore „se acumulează”, nu sunt 365, ci 366 de zile într-un an. Anul acesta se numește an bisect, iar la februarie se adaugă o zi.

Se numește calea în spațiu de-a lungul căreia Pământul se mișcă în jurul Soarelui orbită(Fig. 4). Orbita Pământului este eliptică, deci distanța de la Pământ la Soare nu este constantă. Când pământul este înăuntru periheliu(din greaca. peri- aproape, în jurul și helios- Soare) - cel mai apropiat punct al orbitei de Soare - pe 3 ianuarie, distanța este de 147 milioane km. În acest moment este iarnă în emisfera nordică. Cea mai îndepărtată distanță de la Soare în afeliu(din greaca. aro- departe de și helios- Soare) - cea mai mare distanță de la Soare - 5 iulie. Este egal cu 152 milioane km. În acest moment, este vară în emisfera nordică.

Orez. 4. Mișcarea Pământului în jurul Soarelui

Mișcarea anuală a Pământului în jurul Soarelui este observată prin schimbarea continuă a poziției Soarelui pe cer - înălțimea la amiază a Soarelui și poziția răsăritului și apusului acestuia se modifică, durata părților luminoase și întunecate ale ziua se schimba.

Când se deplasează pe orbită, direcția axei pământului nu se schimbă, ea este întotdeauna îndreptată spre Steaua Polară.

Ca urmare a unei modificări a distanței de la Pământ la Soare, precum și din cauza înclinării axei Pământului față de planul mișcării sale în jurul Soarelui, se observă o distribuție neuniformă a radiației solare pe Pământ în timpul anului . Așa se schimbă anotimpurile, ceea ce este tipic pentru toate planetele care au o înclinare a axei de rotație față de planul orbitei sale. (ecliptic) diferit de 90°. Viteza orbitală a planetei în emisfera nordică este mai mare iarna și mai mică vara. Prin urmare, jumătatea de iarnă durează 179 de zile, iar jumătatea de vară - 186 de zile.

Ca urmare a mișcării Pământului în jurul Soarelui și a înclinării axei pământului față de planul orbitei sale cu 66,5 °, pe planeta noastră se observă nu numai schimbarea anotimpurilor, ci și o schimbare a duratei zilei. si noaptea.

Rotația Pământului în jurul Soarelui și schimbarea anotimpurilor pe Pământ sunt prezentate în Fig. 81 (echinocții și solstiții în funcție de anotimpurile din emisfera nordică).

Doar de două ori pe an - în zilele echinocțiului, lungimea zilei și a nopții pe întregul Pământ este aproape aceeași.

Echinocţiu- momentul în care centrul Soarelui, în timpul mișcării sale anuale aparente de-a lungul eclipticii, traversează ecuatorul ceresc. Există echinocții de primăvară și toamnă.

Înclinația axei de rotație a Pământului în jurul Soarelui la echinocțiul din 20-21 martie și 22-23 septembrie este neutră față de Soare, iar părțile planetei îndreptate către acesta sunt iluminate uniform de la pol la pol (Fig. 5). Razele soarelui cad vertical la ecuator.

Cea mai lungă zi și cea mai scurtă noapte au loc la solstițiul de vară.

Orez. 5. Iluminarea Pământului de către Soare în zilele echinocțiului

Solstițiul- momentul trecerii prin centrul Soarelui a punctelor eclipticii, cele mai îndepărtate de ecuator (punctele de solstițiu). Există solstiții de vară și de iarnă.

În ziua solstițiului de vară din 21-22 iunie, Pământul ia o poziție în care capătul nordic al axei sale este înclinat spre Soare. Și razele cad vertical nu pe ecuator, ci pe tropicul nordic, a cărui latitudine este de 23 ° 27 "Toată ziua și noaptea, nu numai regiunile polare sunt iluminate, ci și spațiul dincolo de ele până la latitudinea 66 ° 33" ( Cerc arctic). În emisfera sudică în acest moment, doar acea parte a acesteia care se află între ecuator și Cercul Arctic sudic (66 ° 33 ") se dovedește a fi iluminată. Dincolo de aceasta, în această zi, suprafața pământului nu este iluminată.

În ziua solstițiului de iarnă din 21-22 decembrie, totul se întâmplă invers (Fig. 6). Razele soarelui cad deja abrupt pe tropicul sudic. Luminate în emisfera sudică sunt zone care se află nu numai între ecuator și tropic, ci și în jurul Polului Sud. Această situație continuă până la echinocțiul de primăvară.

Orez. 6. Iluminarea Pământului în ziua solstițiului de iarnă

La două paralele ale Pământului în zilele solstițiului, Soarele la amiază se află direct deasupra capului observatorului, adică la zenit. Se numesc astfel de paralele tropice. Pe Tropicul Nordului (23° N), Soarele este la zenit pe 22 iunie, pe Tropicul Sudului (23° S) pe 22 decembrie.

La ecuator, ziua este întotdeauna egală cu noaptea. Unghiul de incidență al razelor solare pe suprafața pământului și lungimea zilei acolo se modifică puțin, astfel încât schimbarea anotimpurilor nu este exprimată.

cercurile polare remarcabile prin faptul că sunt limitele zonelor în care există zile și nopți polare.

zi polară- perioada în care soarele nu cade sub orizont. Cu cât este mai departe de Cercul Arctic lângă pol, cu atât ziua polară este mai lungă. La latitudinea Cercului Arctic (66,5°) durează doar o zi, iar la Pol durează 189 de zile. În emisfera nordică, la latitudinea Cercului polar, ziua polară este observată pe 22 iunie - ziua solstițiului de vară, iar în emisfera sudică la latitudinea Cercului polar - pe 22 decembrie.

noapte polară durează de la o zi la latitudinea Cercului polar până la 176 de zile la poli. În timpul nopții polare, Soarele nu apare deasupra orizontului. În emisfera nordică, la latitudinea Cercului polar, acest fenomen se observă pe 22 decembrie.

Este imposibil să nu remarci un fenomen natural atât de minunat precum nopțile albe. Nopti Albe- acestea sunt nopți luminoase la începutul verii, când zorii de seară converg cu zorii dimineții și amurgul durează toată noaptea. Ele sunt observate în ambele emisfere la latitudini care depășesc 60°, când centrul Soarelui la miezul nopții coboară sub orizont cu cel mult 7°. În Sankt Petersburg (aproximativ 60°N) nopțile albe durează între 11 iunie și 2 iulie, în Arhangelsk (64°N) din 13 mai până pe 30 iulie.

Ritmul sezonier în legătură cu mișcarea anuală afectează în primul rând iluminarea suprafeței pământului. În funcție de schimbarea înălțimii Soarelui deasupra orizontului de pe Pământ, sunt cinci curele de iluminat. Centura fierbinte se află între tropicul nordic și sudul (Tropicul Racului și Tropicul Capricornului), ocupă 40% din suprafața pământului și se distinge prin cea mai mare cantitate de căldură venită de la Soare. Între tropice și cercurile polare din emisfera sudică și nordică există zone moderate de iluminare. Anotimpurile anului sunt deja exprimate aici: cu cât mai departe de tropice, cu atât vara este mai scurtă și mai răcoroasă, cu atât iarna este mai lungă și mai rece. Centurile polare din emisfera nordică și sudică sunt limitate de cercurile polare. Aici, înălțimea Soarelui deasupra orizontului în timpul anului este scăzută, astfel încât cantitatea de căldură solară este minimă. Zonele polare sunt caracterizate de zile și nopți polare.

În funcție de mișcarea anuală a Pământului în jurul Soarelui, există nu numai schimbarea anotimpurilor și iluminarea neuniformă asociată a suprafeței pământului de-a lungul latitudinilor, ci și o parte semnificativă a proceselor din anvelopa geografică: schimbările sezoniere ale vremii, regimul râurilor și al lacurilor, ritmul în viața plantelor și animalelor, tipurile și termenii muncii agricole.

Calendar.Calendar- un sistem de calcul al perioadelor lungi de timp. Acest sistem se bazează pe fenomene naturale periodice asociate cu mișcarea corpurilor cerești. Calendarul folosește fenomene astronomice - schimbarea anotimpurilor, ziua și noaptea, schimbarea fazelor lunare. Primul calendar a fost egiptean, creat în secolul al IV-lea. î.Hr e. La 1 ianuarie 45, Iulius Cezar a introdus calendarul iulian, care este încă folosit de Biserica Ortodoxă Rusă. Datorită faptului că durata anului iulian este mai mare decât cea astronomică cu 11 minute și 14 secunde, până în secolul al XVI-lea. o „eroare” de 10 zile acumulată - ziua echinocțiului de primăvară nu a venit pe 21 martie, ci pe 11 martie. Această greșeală a fost corectată în 1582 printr-un decret al Papei Grigore al XIII-lea. Numărul zilelor a fost avansat cu 10 zile, iar ziua de după 4 octombrie a fost prescrisă să fie considerată vineri, dar nu 5 octombrie, ci 15 octombrie. Echinocțiul de primăvară a fost din nou returnat la 21 martie, iar calendarul a devenit cunoscut sub numele de Gregorian. A fost introdus în Rusia în 1918. Cu toate acestea, are și o serie de dezavantaje: lungimea neuniformă a lunilor (28, 29, 30, 31 de zile), inegalitatea trimestrelor (90, 91, 92 de zile), inconsecvența numărului de luni. pe zile ale săptămânii.

Când Pământul se mișcă în jurul Soarelui, axa imaginară a Pământului rămâne întotdeauna înclinată la un unghi de 66,5 o față de planul orbitei Pământului. Acești doi factori - înclinarea axei și mișcarea Pământului în jurul Soarelui - duc la schimbarea anotimpurilor. Înclinarea axei determină un unghi diferit de incidență a razelor solare și, în consecință, o furnizare diferită de radiație solară la suprafața pământului și o lungime inegală a zilei și a nopții. Ritmul sezonier al naturii este legat de schimbarea anotimpurilor.

Să luăm în considerare poziția Pământului în perioadele cele mai caracteristice. De exemplu, înclinarea axei pe 21 martie și 23 septembrie (în timpul echinocțiului de primăvară și toamnă) se dovedește a fi neutră în raport cu Soarele 1 . În același timp, ambele emisfere ale Pământului (atât cele nordice, cât și cele sudice) sunt iluminate în mod egal de Soare. La toate latitudinile din aceste perioade, durata zilei și nopții este de 12 ore. În zilele echinocțiului de primăvară și de toamnă, razele soarelui cad vertical la ecuator, adică. Soarele este la zenit la ecuator la amiază.

Pe 22 iunie (solstițiul de vară), Pământul ia o astfel de poziție încât capătul nordic al axei sale este înclinat spre Soare, în timp ce emisfera nordică este iluminată la maximum. Razele soarelui cad vertical nu mai pe ecuator, ci pe tropicul nordic (tropicul Racului), a cărui latitudine este de 23,5 o N. Astfel, pe 22 iunie, Soarele la amiază se află la zenit peste tropicul nordic. La 66,5 aproximativ latitudinea nordică (Cercul Arctic) pe 22 iunie se observă o zi polară, adică. Soarele nu apune sub orizont pentru exact o zi. Nu numai latitudinea Cercului polar, ci și întregul spațiu de la nordul acestuia, până la Polul Nord, este iluminat non-stop.

La 66,5 aproximativ latitudinea sudică (Cercul Arctic de Sud) și la sud de acesta până la Polul Sud pe 22 iunie, noapte polară. 22 iunie este cea mai lungă zi a anului în emisfera nordică și cea mai scurtă zi din emisfera sudică.

22 decembrie (solstitiul de iarnă) este invers. Razele soarelui cad deja abrupt pe tropicul sudic (tropicul Capricornului). La latitudinea Cercului Antarctic și la sud de acesta - ziua polară, iar la latitudinea Cercului polar și la nordul acestuia - noaptea polară. Pământul este poziționat astfel încât emisfera sudică să fie mai iluminată decât cea nordică. 22 decembrie este cea mai scurtă zi a anului în emisfera nordică și cea mai lungă zi din emisfera sudică.

Pe glob se pot distinge cinci centuri de iluminare, ale căror limite sunt tropicele și cercurile polare. Zona tropicală (ocupă 40% din suprafața pământului) se caracterizează prin faptul că în orice punct al ei, Soarele la amiază se întâmplă de două ori pe an la zenit, la tropice înseși - unul; pe tropicul nordic pe 22 iunie, pe sud - pe 22 decembrie. Pe tot parcursul anului, în zona tropicală, diferența dintre lungimea zilei și lungimea nopții este neglijabilă, iar amurgul este scurt. Practic nu există anotimpuri.

Două centuri temperate (ocupă 52% din suprafața pământului). Există contraste tangibile în lungimea zilei și a nopții, în funcție de anotimp. Amurgul este lung. Vara, Soarele este sus deasupra orizontului (mai ales în apropierea tropicelor), deși nu ajunge în poziția zenitală; ziua de vară este foarte lungă (mai ales în apropierea cercurilor polare), dar nu există o zi polară. În consecință, iarna Soarele este jos deasupra orizontului, ziua de iarnă este foarte scurtă. Schimbarea celor patru anotimpuri este exprimată clar.

Cele două centuri polare ocupă 8% din suprafața pământului. Ele se caracterizează prin următoarele caracteristici: vara - o zi polară, care durează de la o zi la latitudinea Cercului polar până la șase luni la pol, respectiv, iarna - o noapte polară cu o durată similară. Anotimpurile anului sunt slab exprimate: ierni lungi foarte reci și veri scurte și reci.

Pe lângă faptul că Pământul se învârte în jurul Soarelui, se rotește și în jurul propriei axe (rotație zilnică). Direcția de rotație este de la vest la est, văzută de pe Steaua Polară. Pământul face o revoluție în jurul axei sale în 23 de ore și 56 de minute. 4 sec. - 1 zi). Fiecare punct de pe suprafața pământului, cu excepția polilor, descrie un cerc într-o zi de magnitudine mai mare sau mai mică, dacă presupunem că axa este nemișcată. Drept urmare, ni se pare că corpurile cerești se deplasează de la est la vest. O dovadă experimentală a rotației Pământului în jurul axei sale este experimentul cu pendulul Foucault. Există mai multe consecințe geografice asociate cu rotația axială a Pământului:

comprimarea Pământului de la poli;

schimbarea zilei și a nopții, care este asociată cu ritmul zilnic al naturii;

apariția forței Coriolis. Cu orice mișcare într-un sistem rotativ, această forță este direcționată perpendicular pe axa de rotație. Datorită forței Coriolis, vânturile la latitudinile temperate ale ambelor emisfere iau o direcție predominant vestică, iar la latitudini tropicale - est (alizee). O manifestare similară a forței Coriolis se găsește în direcția de mișcare a apelor oceanice. Forța Coriolis explică și legea Baer-Babinet, conform căreia malurile drepte ale râurilor din emisfera nordică sunt mai abrupte decât cele stângi, iar în emisfera sudică situația este inversă.

Mișcarea Pământului în jurul Soarelui are loc pe o orbită de formă aproximativ eliptică. Viteza Pământului este de aproximativ 30 km pe secundă. Pământul face o revoluție completă în 365,26 zile. Acest timp se numește anul sideral. Axa Pământului este înclinată constant față de planul orbital la un unghi de 66,5°. Când Pământul se mișcă în jurul Soarelui, axa nu își schimbă poziția. Prin urmare, fiecare punct de pe suprafața pământului întâlnește razele soarelui la unghiuri care se schimbă în timpul anului. În diferite perioade ale anului, emisferele Pământului primesc în același timp o cantitate inegală de căldură și lumină solară, ceea ce determină schimbarea anotimpurilor. La ecuator, razele soarelui cad aproape în același unghi pe tot parcursul anului, astfel încât anotimpurile de acolo diferă puțin unele de altele. Acest lucru se datorează sfericității Pământului nostru. În latitudinile temperate, anotimpurile sunt foarte diferite unele de altele. Acest lucru se datorează nu numai sfericității Pământului, ci și diferitelor poziții ale planetei de-a lungul anului, care este determinată de înclinarea axei de rotație a Pământului față de orbită și afectează modificarea unghiului de incidență a raza soarelui pe tot parcursul anului.

Lungimea zilei și a nopții la diferite latitudini ale emisferei nordice în diferite momente ale anului

Mișcându-se în jurul Soarelui, Pământul se rotește în același timp în jurul axei sale de la vest la est cu o revoluție completă în timpul unei zile siderale sau în 23 ore 56 minute 4,0905 secunde. Schimbarea zilei și a nopții este legată de această mișcare pe Pământ. Pe partea iluminată de Soare - ziua, pe partea opusă - noaptea. Numai la pol nu există o împărțire obișnuită a timpului în zile și nopți, deoarece timp de aproximativ o jumătate de an Soarele nu cade sub orizont și nu răsare pentru aceeași perioadă de timp. Doar toamna și primăvara la aceste latitudini se poate observa schimbarea zilei și a nopții.

O idee despre modificarea lungimii zilei și nopții la diferite latitudini poate fi obținută prin examinarea figurii.

Una dintre consecințele rotației Pământului în jurul axei sale este deviația corpurilor în mișcare în emisfera nordică spre dreapta, în sud - spre stânga. Este cauzată de acțiunea forței Coriolis bazată pe legea inerției. Potrivit acesteia, fiecare corp caută să mențină direcția și viteza mișcării sale, în timp ce Pământul în rotație, între timp, se mișcă, ceea ce provoacă o abatere în direcția corpului în mișcare. Forța Coriolis are un efect de deviere asupra mișcării aerului și în interior

Aceste ecuații fac posibilă calcularea caracteristicilor de rotație a Pământului - coordonatele polului și viteza de rotație a Pământului. Dacă masele de gheață sunt necunoscute, dar există date despre instabilitatea rotației Pământului, atunci problema inversă poate fi rezolvată: folosind coordonatele polului și viteza de rotație, calculați valorile anuale ale maselor de gheață. gheață în Antarctica, Groenlanda și apă în Oceanul Mondial. Din păcate, nu am reușit să egalăm...

Rasele. În același timp, grosimea crustei devine mai mică și este în medie de 10-15 km. Crusta devine deosebit de subțire în depresiunile de adâncime (4-5 km). Câmpul gravitațional anormal al Pământului reflectă efectul total al maselor gravitaționale situate la diferite adâncimi în scoarța terestră și în mantaua superioară. În ciuda greutății...

Mai prozaic, ele sunt legate de oscilațiile periodice ale sistemelor fizice și de impactul asupra acestora al forțelor externe, care au și o natură fizică. Deci, dezastrele naturale sunt cauzate de oscilații periodice ale sistemului atmosferă - ocean - Pământ sub influența Soarelui (precesiune), încălzirea neuniformă a atmosferei (impactul maselor de aer asupra Pământului), încălzirea neuniformă a oceanului (ocean . ..

În secvența spectrului (roșu, portocaliu, galben, verde, albastru, indigo, violet), totuși, culorile nu sunt aproape niciodată pure, deoarece benzile se suprapun. De regulă, caracteristicile fizice ale curcubeului variază semnificativ și, prin urmare, sunt foarte diverse ca aspect. Caracteristica lor comună este că centrul arcului este întotdeauna situat pe o linie dreaptă trasă din ...

Pământul face o rotație completă în jurul axei sale în 23 de ore și 56 de minute. 4 s. Viteza unghiulară a tuturor punctelor de pe suprafața sa este aceeași și este de 15 grade / h. Viteza lor liniară depinde de distanța pe care trebuie să o parcurgă punctele în perioada de rotație zilnică. Punctele de pe linia ecuatorului (464 m/s) se rotesc cu cea mai mare viteză. Punctele care coincid cu Polul Nord și Sud rămân practic nemișcate. Astfel, viteza liniară a punctelor situate pe același meridian scade de la ecuator la poli. Viteza liniară inegală a punctelor de pe diferite paralele este cea care explică manifestarea acțiunii de deviere a rotației Pământului (așa-numita forță Coriolis) la dreapta în emisfera nordică și la stânga - în emisfera sudică în raport cu direcția mișcării lor. Acțiunea de deviere afectează în special direcția maselor de aer și a curenților marini.

Forța Coriolis acționează numai asupra corpurilor în mișcare, este proporțională cu masa și viteza lor de mișcare și depinde de latitudinea la care se află punctul. Cu cât viteza unghiulară este mai mare, cu atât forța Coriolis este mai mare. Forța de deviere a rotației Pământului crește odată cu latitudinea. valoarea sa poate fi calculată prin formula

Unde m- greutate; v- viteza de deplasare a corpului; w- viteza unghiulara de rotatie a Pamantului; j este latitudinea punctului dat.

Rotația Pământului provoacă o schimbare rapidă a zilei și a nopții. Rotația zilnică creează un ritm special în dezvoltarea proceselor fizice și geografice și a naturii în general. Una dintre consecințele importante ale rotației zilnice a Pământului în jurul axei sale sunt mareele - fenomenul fluctuațiilor periodice ale nivelului oceanului, care este cauzat de forțele de atracție ale Soarelui și Lunii. Majoritatea acestor forțe sunt lunare și, prin urmare, determină principalele trăsături ale fenomenelor de maree. Fenomenele de aflux au loc și în scoarța terestră, dar aici nu depășesc 30-40 cm, în timp ce în oceane ajung în unele cazuri la 13 m ( Golful Penzhina ) și chiar 18 m ( Golful Fundy ). Înălțimea marginilor de apă de la suprafața oceanelor este de aproximativ 20 cm și ele înconjoară oceanele de două ori pe zi. Poziția extremă a nivelului apei la capătul debitului se numește apă mare, la capătul scurgerii - apă scăzută; diferența dintre aceste niveluri se numește magnitudinea mareei.

Mecanismul fenomenelor mareelor ​​este destul de complex. Esența lor principală este că Pământul și Luna sunt singurul sistem în rotație în jurul unui centru de greutate comun, care se află în interiorul Pământului la o distanță de aproximativ 4800 km de centrul acestuia (Fig. 10). Ca în cazul oricărei cărni, asupra sistemului Pământ-Lună acționează două forțe: de atracție și centrifugă. Raportul acestor forțe de pe diferite părți ale Pământului nu este același. Pe partea Pământului îndreptată spre Lună, forțele de atracție ale Lunii sunt mai mari decât forțele centrifuge ale sistemului, iar rezultanta lor este îndreptată către Lună. Pe partea opusă a Pământului cu Lunii, forțele centrifuge ale sistemului sunt mai mari decât gravitația Lunii, iar forța lor rezultantă este îndreptată departe de aceasta. Aceste forțe rezultate sunt forțe de maree; ele provoacă o creștere a apei pe părțile opuse ale Pământului.

Orez. 10.

Datorită faptului că Pământul efectuează o rotație zilnică în câmpul acestor forțe, iar Luna se mișcă în jurul lui, undele de aflux încearcă să se miște în conformitate cu poziția Lunii, prin urmare, în fiecare regiune a oceanului timp de 24 de ore. și 50 de minute. de două ori este maree mare și de două ori maree joasă. Întârziere zilnică de 50 de minute. datorită mișcării avansate a Lunii pe orbita ei în jurul Pământului.

Soarele provoacă și maree pe Pământ, deși sunt de trei ori mai mici în înălțime. Ele sunt suprapuse mareelor ​​lunare, modificându-le caracteristicile.

În ciuda faptului că Soarele, Pământul și Luna sunt aproape în același plan, ele își schimbă constant poziția relativă pe orbite, astfel încât influența influxului lor se schimbă în consecință. De două ori într-un ciclu lunar - într-o lună nouă (tânără) și într-o lună plină - Pământul, Luna și Soarele sunt pe aceeași linie. În acest moment, forțele de maree ale Lunii și ale Soarelui coincid și apar așa-numitele maree de primăvară neobișnuit de mari. În primul și al treilea sferturi ale Lunii, când forțele de maree ale Soarelui și Lunii sunt direcționate în unghi drept unul față de celălalt, ele au efectul opus, iar înălțimea mareelor ​​lunare este mai mică de aproximativ o treime. Aceste maree se numesc cuadratura.

Problema utilizării energiei colosale a fluxurilor și refluxului a atras de multă vreme atenția omenirii, dar soluția ei a început odată cu construirea centralelor mareomotrice (TPP) abia acum. Primul TPP a intrat în funcțiune în Franța în 1960. În Rusia, în 1968, TPP Kislogubskaya a fost construit pe coasta golfului Kola. În zona Mării Albe, precum și în mările din Orientul Îndepărtat din Kamchatka, este planificată construirea mai multor TPP-uri.

Undele de aflux încetinesc treptat viteza de rotație a Pământului, deoarece se mișcă în direcția opusă. Prin urmare, ziua Pământului devine mai lungă. Se estimează că numai din cauza afluxurilor de apă la fiecare 40 de mii de ani, ziua crește cu 1 s. Acum un miliard de ani, o zi pe Pământ dura doar 17 ore. Într-un miliard de ani, o zi va dura 31 de ore. Și în câteva miliarde de ani, Pământul va fi întors spre Lună tot timpul pe o parte, la fel cum Luna este acum către Pământ.

Unii oameni de știință cred că interacțiunea Pământului cu Luna este unul dintre principalele motive pentru încălzirea primară a planetei noastre. Frecarea forțată face ca Luna să se îndepărteze de Pământ cu o rată de aproximativ 3 cm/an. Această valoare depinde în mare măsură de distanța dintre cele două corpuri, care este acum de 60,3 razele Pământului.

Dacă presupunem că la început Pământul și Luna au fost mult mai aproape, atunci, pe de o parte, forța mareelor ​​ar trebui să fie mai mare. Unda de marea creează frecare internă în corpul planetei, care este însoțită de eliberarea de căldură,

Cu rotația Pământului în jurul axei sale se asociază puterea acestuia, care depinde de viteza unghiulară a rotației zilnice a planetei. Rotația generează o forță centrifugă care este direct proporțională cu pătratul vitezei unghiulare. Acum, forța centrifugă de la ecuator, unde este cea mai mare, este doar 1/289 din gravitația pământului. În medie, Pământul are de 15 ori marja de siguranță. Soarele este de 200 de ori, iar Saturn este de numai 1,5 ori din cauza rotației rapide în jurul axei sale. Inelele sale s-au format, posibil din cauza rotației mai rapide a planetei în trecut. S-a emis ipoteza că Luna s-a format și ca urmare a separării unei părți din masa Pământului în Oceanul Pacific, datorită rotației sale rapide. Cu toate acestea, după studierea mostrelor de roci lunare, această ipoteză a fost respinsă, însă faptul că forma Pământului se modifică în funcție de viteza de rotație a acestuia nu provoacă îndoieli în rândul specialiștilor.

Astfel de concepte precum ora sideral, solară, standard și locală, linia datei etc. sunt asociate cu rotația zilnică a Pământului.Timpul este unitatea principală pentru determinarea timpului în care are loc rotația aparentă în sens invers acelor de ceasornic a sferei cerești. După ce a observat punctul de pornire pe cer, din acesta se scade unghiul de rotație, în funcție de care se calculează timpul scurs. Ora sideral se numără din momentul punctului culminant superior al echinocțiului de primăvară, la care ecliptica se intersectează cu ecuatorul. Sunt folosite pentru observații astronomice. Timpul solar (real sau adevărat, mediu) se numără din momentul culminării inferioare a centrului discului solar pe meridianul observatorului. Ora locală este ora solară medie în fiecare punct de pe Pământ, care depinde de longitudinea punctului respectiv. Cu cât un punct de pe Pământ este mai la est, cu atât are mai multă oră locală (fiecare 15 ° de longitudine dă o diferență de timp cu 1 oră), iar cu cât este mai la vest, cu atât mai puțin timp.

Suprafața pământului este împărțită condiționat în 24 de fusuri orare, pe teritoriul cărora timpul este considerat egal cu timpul meridianului central, adică meridianul care trece prin mijlocul zonei.

În regiunile dens populate, limitele centurilor se desfășoară de-a lungul granițelor statelor și regiunilor administrative, uneori coincid cu granițele naturale: albiile râurilor, lanțurile muntoase și altele asemenea. În primul fus orar, ora este cu o oră înainte de zona zero, sau meridianul Greenwich, ora solară medie, în al doilea fus este 2:00 și așa mai departe.

Ora standard, care împarte planeta în 24 de fusuri orare, a fost introdusă în multe țări din întreaga lume în 1884 p. Și deși concentrarea sa nu a eliminat toate neînțelegerile asociate cu calculul timpului (să ne amintim, de exemplu, discuțiile aprinse recente din unele regiuni ale Ucrainei despre introducerea pe teritoriul său în locul timpului Moscovei Kiev, adică timpul al celui de-al doilea fus orar, în care țara noastră, de fapt, se află), totuși sistemul de fus orar a devenit general acceptat pe planetă. La urma urmei, ora standard nu numai că diferă puțin de ora locală, ci este și convenabilă atunci când o utilizați în călătorii îndepărtate în longitudine geografică. În acest sens, ar fi potrivit să ne amintim o poveste interesantă care s-a întâmplat în mod neașteptat participanților la prima călătorie în jurul lumii la finalizarea acesteia.

La sfârșitul anului 1522, o procesiune neobișnuită străbătea străzile înguste ale orașului spaniol Sevilla: 18 marinari din expediția lui F. Magellan tocmai se întorseseră în portul natal după o lungă călătorie pe ocean. Oamenii au fost extrem de epuizați în timpul călătoriei de aproape trei ani. Pentru prima dată au făcut înconjurul globului, au realizat o ispravă. Dar câștigătorii nu erau asemănători. În mâinile tremurând de slăbiciune, au purtat lumânări aprinse și s-au îndreptat încet spre catedrală pentru a ispăși păcatul involuntar comis într-o călătorie lungă...

De ce s-au făcut vinovați pionierii planetei? Când Victoria s-a apropiat de Insulele Capului Verde pe drumul de întoarcere, o barcă a fost trimisă la țărm pentru hrană și apă dulce. Marinarii s-au întors curând pe navă și au informat echipajul uluit: pe uscat, din anumite motive, această zi este considerată joi, deși conform jurnalului navei este miercuri. Când s-au întors la Sevilla, și-au dat seama în sfârșit că au pierdut o zi din contul lor de navă! Și asta înseamnă că au săvârșit un mare păcat, pentru că au celebrat toate sărbătorile religioase cu o zi mai devreme decât cerea calendarul. În aceasta s-au pocăit în catedrală.

Cum au pierdut marinarii experimentați o zi? Trebuie spus imediat „că nu au făcut nicio greșeală în numărarea zilelor. Faptul este că globul se rotește în jurul axei sale de la vest la est și face o revoluție pe zi. Expediția lui F. Magellan s-a deplasat în sens invers. de la est la vest și de la trei ani de călătorie în jurul lumii, ea a făcut și o revoluție completă în jurul axei pământului, dar în direcția opusă direcției de rotație a Pământului, ceea ce înseamnă că călătorii au făcut o singură revoluție. mai puțin decât întreaga umanitate de pe Pământ. Și nu au pierdut o zi, ci au câștigat-o. Dacă dacă expediția s-ar fi deplasat nu spre vest, ci spre est, atunci jurnalul navei ar fi înregistrat cu o zi mai mult decât toți oamenii. Astronomul expediției lui F. Magellan Antonio Pigafetta a ghicit că în diferite locuri ale globului, în același timp, diferite. Și așa ar trebui să fie, deoarece Soarele nu răsare în același timp pentru întreaga planetă. Aceasta înseamnă că pe fiecare meridian există o oră locală, al cărei început se numără din acel moment nta, când Soarele este jos sub orizont, adică se află în așa-numitul climax inferior. Cu toate acestea, oamenii în activitățile lor zilnice nu acordă atenție acestui lucru și sunt ghidați de ora standard, care corespunde cu ora locală a meridianului de mijloc al fusului orar corespunzător.

Dar distribuția globului în fusuri orare încă nu rezolvă toate problemele, în special problema utilizării raționale a perioadei de lumină. Prin urmare, în ultima duminică a lunii martie, în multe țări, inclusiv în Ucraina, acționările ceasului sunt mutate înainte cu o oră, iar la sfârșitul lunii octombrie sunt din nou readuse la ora standard. Trecerea la ora de vară permite utilizarea mai economică a combustibilului și a resurselor energetice. În plus, acest lucru le permite oamenilor să lucreze și să se relaxeze mai mult în condiții de lumină naturală și să folosească cel mai întunecat moment al zilei pentru somn.

În distribuția practică a fusurilor orare de pe planeta noastră, spațiile prin care trece condiționat linia de date sunt specifice. Această linie se desfășoară în mare parte în oceanul deschis de-a lungul meridianului geografic de 180° și se abate oarecum acolo unde traversează insule sau separă diferite state. Acest lucru a fost făcut pentru a evita anumite inconveniente calendaristice pentru oamenii care le locuiesc. La trecerea liniei de la vest la est, data se repetă, la deplasarea în sens opus, o zi este exclusă din cont. În mod interesant, există două insule în strâmtoarea Bering, între Chukotka și Alaska, care sunt separate prin linia internațională a datei: insula Ratmanov, care aparține Rusiei și insula Kruzenshtern, care aparține SELA. După ce a depășit distanța de câțiva kilometri dintre cele două insule, puteți ajunge... până ieri, dacă navigați de pe insula Ratmanov, sau mâine, când vă îndreptați în sens opus.

Pământul face o revoluție completă în jurul Soarelui în 365 de zile, 6 ore, 9 minute și 9 secunde. În zilele de 21 martie și 23 septembrie, înclinarea axei pământului este neutră față de Soare (zile echinocțiului).Pe 21 iunie, Pământul ocupă o poziție în care axa sa la capătul nordic pe 22 decembrie, în ziua de la solstițiul de iarnă, razele abrupte cad pe tropicul sudic, iar țările polare nordice, începând de la Cercul polar, nu sunt iluminate. În Cercul Antarctic și mai departe de pol, Soarele se află deasupra orizontului non-stop. Aceasta continuă până la echinocțiul de primăvară - 21 martie.

Curele de iluminat

Există 13 zone de iluminat în total. Centura ecuatorială este situată de ambele părți ale ecuatorului. ziua și noaptea sunt aproape întotdeauna egale aici, amurgul este foarte scurt, nu există schimbare de anotimpuri. Zone tropicale: durata zilei și a nopții variază de la 10,5 la 13,5 ore; amurgul este scurt, sunt două anotimpuri ale anului care diferă puțin ca temperatură. Centuri subtropicale: lungimea zilei și a nopții pentru latitudini extreme variază de la 9 ore la 14 ore. Amurgul este scurt, iarna și vara sunt adesea pronunțate, primăvara și toamna sunt mai puțin pronunțate. Zonele temperate: Toate cele patru anotimpuri sunt clar exprimate (primăvara, vara, toamna, iarna). Iarna și vara sunt aproximativ egale. Centuri de nopți de vară și zile scurte de iarnă: toate cele patru anotimpuri sunt exprimate, iarna este mai lungă decât vara. curele subpolare. Centuri polare: anotimpurile coincid cu ziua și noaptea.

Mișcarea planetei binare Pământ-Lună și frecarea mareelor

Gravitația universală este echilibrată de repulsia universală. Esența gravitației (gravitația) este că toate corpurile sunt atrase unele de altele proporțional cu masele lor și invers proporțional cu pătratul distanței dintre ele. Repulsia este o forță centrifugă care apare în timpul rotației și circulației corpurilor cerești. Pământul și Luna sunt atrase reciproc, dar Luna nu poate cădea pe Pământ, deoarece se învârte în jurul Pământului și astfel tinde să se îndepărteze de acesta. Echilibrul de atracție și repulsie este valabil pentru centrele planetelor. Cu toate acestea, nu se aplică punctelor individuale de pe suprafața Pământului. Deci sunt fluxuri și reflux. Interacțiunea a două forțe - forța de atracție și forța centrifugă - este forța de formare a mareelor. Mareele sunt cel mai bine exprimate în oceane.

ATMOSFERA

Atmosfera este învelișul gazos al Pământului. În prezent, atmosfera este formată din următoarele componente: Azot - 78,08%, Oxigen - 20,94%, Argon - 0,93%, Dioxid de carbon - 0,03%, Alte gaze - 0,02%. Atmosfera este formată din următoarele straturi: troposferă, stratosferă, mezosferă, termosferă și exosferă. Învelișul geografic include doar troposfera și partea inferioară a stratosferei. Grosimea medie a troposferei este de aproximativ 11 km. Deasupra troposferei se află tropopauza, care este un strat subțire de tranziție cu o grosime de aproximativ un kilometru. Deasupra tropopauzei se află stratosfera. Stratosfera începe la 8 km deasupra polilor și la 16-18 km deasupra ecuatorului. Deasupra stratului încălzit al atmosferei superioare, după stratopauză, adică peste 55 km, se află mezosfera, care se extinde până la o înălțime de 80 km. În ea, temperatura scade din nou la -90 0C. La altitudini de la 80 la 90 km există o mezopauză cu o temperatură constantă de aproximativ 1800 C. Deasupra mezopauzei se află termosfera, care se extinde până la 800 - 1000 km. Peste 1.000 km, începe atmosfera exterioară sau exosfera, extinzându-se până la 2.000–3.000 km. Troposfera și stratosfera inferioară sunt numite atmosfera inferioară, iar toate straturile superioare sunt numite atmosfera superioară.

Radiatie solara

Radiația solară este totalitatea materiei și energiei solare care intră pe Pământ. Radiația solară transportă lumină și căldură. Intensitatea radiației solare trebuie măsurată în primul rând în afara atmosferei, deoarece la trecerea prin sfera aerului, aceasta se transformă și se slăbește. Intensitatea radiației solare este exprimată prin constanta solară. Constanta solară este fluxul de energie solară în 1 minut pe o zonă cu secțiunea transversală de 1 cm2, perpendiculară pe razele soarelui și situată în afara atmosferei. Constanta solară, contrar numelui ei, nu rămâne constantă. Se modifică datorită modificării distanței de la Soare la Pământ pe măsură ce Pământul se mișcă pe orbita sa. Oricât de mici sunt aceste fluctuații, ele afectează întotdeauna vremea și clima.