Denný pohyb zemského stola. Rotácia Zeme okolo Slnka a jeho osi

Zem urobí úplnú revolúciu okolo Slnka za 365 dní a 6 hodín. Pre pohodlie je zvykom predpokladať, že rok má 365 dní. A každé štyri roky, keď sa „nahromadí“ ďalších 24 hodín, začína sa priestupný rok, v ktorom nie je 365, ale 366 dní (29 vo februári).

V septembri, keď sa po letných prázdninách vrátite do školy, prichádza jeseň. Dni sa skracujú a noci sú dlhšie a chladnejšie. O mesiac či dva opadne zo stromov lístie, odletia sťahovavé vtáky a vo vzduchu sa rozvíria prvé snehové vločky. V decembri, keď sneh zakryje zem bielym závojom, príde zima. Prichádzajú najkratšie dni v roku. Východ slnka v tomto čase je neskoro a západ slnka je skorý.

V marci, keď prichádza jar, sa dni predlžujú, slnko svieti jasnejšie, vzduch sa otepľuje, potoky začínajú šumieť všade naokolo. Príroda opäť ožíva a čoskoro sa začne dlho očakávané leto.

Tak to bolo a vždy bude z roka na rok. Zamysleli ste sa niekedy nad tým, prečo sa ročné obdobia menia?

Geografické dôsledky pohybu Zeme

Už viete, že Zem má dva hlavné pohyby: otáča sa okolo svojej osi a obieha okolo Slnka. V tomto prípade je zemská os naklonená k rovine obežnej dráhy o 66,5 °. Pohyb Zeme okolo Slnka a sklon zemskej osi určuje striedanie ročných období a dĺžku dňa a noci na našej planéte.

Dvakrát do roka, na jar a na jeseň, prichádzajú dni, kedy sa dĺžka dňa na celej Zemi rovná dĺžke noci – 12 hodín. Deň jarnej rovnodennosti prichádza 21. – 22. marca, deň jesennej rovnodennosti 22. – 23. septembra. Na rovníku sa deň vždy rovná noci.

Najdlhší deň a najkratšia noc na Zemi sú na severnej pologuli 22. júna a na južnej pologuli 22. decembra. Toto je letný slnovrat.

Po 22. júni v dôsledku pohybu Zeme na svojej obežnej dráhe, na severnej pologuli, výška Slnka nad postupne klesá, dni sa skracujú a noci sa predlžujú. A na južnej pologuli Slnko vychádza vyššie nad obzor a zvyšuje sa počet denných hodín. Južná pologuľa dostáva čoraz viac slnečného tepla, zatiaľ čo severná pologuľa čoraz menej.

Najkratší deň na severnej pologuli je 22. decembra a na južnej pologuli 22. júna. Toto je zimný slnovrat.

Na rovníku sa uhol dopadu slnečných lúčov na zemský povrch a dĺžka dňa menia len málo, preto je tam takmer nemožné postrehnúť striedanie ročných období.

O niektorých črtách pohybu našej planéty

Na Zemi sú dve rovnobežky, na ktorých je Slnko na poludnie v dňoch letného a zimného slnovratu v zenite, čiže stojí priamo nad hlavou pozorovateľa. Takéto rovnobežky sa nazývajú trópy. Na severnom obratníku (23,5 ° S) je Slnko na svojom zenite 22. júna, na južnom obratníku (23,5 ° S) - 22. decembra.

Rovnobežky nachádzajúce sa na 66,5° severnej a južnej šírky sa nazývajú polárne kruhy. Sú považované za hranice území, kde sa pozorujú polárne dni a polárne noci. Polárny deň je obdobie, kedy Slnko neklesne pod horizont. Čím bližšie od polárneho kruhu k pólu, tým dlhší je polárny deň. V zemepisnej šírke polárneho kruhu trvá iba jeden deň a na póle - 189 dní. Na severnej pologuli v zemepisnej šírke polárneho kruhu začína polárny deň 22. júna v deň letného slnovratu a na južnej pologuli - 22. decembra. Trvanie polárnej noci sa pohybuje od jedného dňa (na zemepisnej šírke polárnych kruhov) do 176 (na póloch). Celý ten čas sa Slnko neobjaví nad obzorom. Na severnej pologuli sa tento prírodný úkaz začína 22. decembra a na južnej pologuli 22. júna.

Nemožno si nevšimnúť to nádherné obdobie na začiatku leta, keď sa večerné svitanie zbližuje s ránom a súmrakom, biele noci trvajú celú noc. Sú pozorované na oboch hemisférach v zemepisných šírkach presahujúcich 60, keď Slnko o polnoci klesne pod horizont nie viac ako 7 °. V (asi 60° s. š.) biele noci trvajú od 11. júna do 2. júla a v Archangeľsku (64° s. š.) od 13. mája do 30. júla.

Ľahké pásy

Dôsledkom každoročného pohybu Zeme a jej každodennej rotácie je nerovnomerné rozloženie slnečného žiarenia a tepla po zemskom povrchu. Preto sú na Zemi pásy osvetlenia.

Medzi severným a južným obratníkom na oboch stranách rovníka leží tropický pás osvetlenia. Zaberá 40 % zemského povrchu, čo predstavuje najväčšie množstvo slnečného žiarenia. Medzi obratníkmi a polárnymi kruhmi na južnej a severnej pologuli sú mierne svetlé zóny, ktoré dostávajú menej slnečného svetla ako tropické pásmo. Od polárneho kruhu po pól má každá pologuľa polárne pásy. Na túto časť zemského povrchu dopadá najmenej slnečného svetla. Na rozdiel od iných pásov osvetlenia sú tu iba polárne dni a noci.

Zem urobí úplnú revolúciu okolo Slnka za 365 dní, 6 hodín, 9 minút a 9 sekúnd. 21. marca a 23. septembra je sklon zemskej osi neutrálny vzhľadom na Slnko (dni rovnodennosti), Zem zaujíma 21. júna polohu, v ktorej jej os na severnom konci 22. decembra, v deň r. zimný slnovrat, číre lúče dopadajú na južný obratník a severné polárne krajiny začínajúce od polárneho kruhu nie sú osvetlené. V oblasti Antarktického kruhu a ďalej k pólu je Slnko nepretržite nad obzorom. Takto to pokračuje až do jarnej rovnodennosti – 21. marca.

Osvetľovacie pásy

Celkovo je tu 13 svetelných zón. Rovníkový pás sa nachádza na oboch stranách rovníka. deň a noc sú tu takmer vždy rovnaké, súmrak je veľmi krátky, nedochádza k zmene ročných období. Tropické pásma: dĺžka dňa a noci sa pohybuje od 10,5 do 13,5 hodiny; súmrak je krátky, sú dve ročné obdobia, ktoré sa málo líšia teplotou. Subtropické pásy: Dĺžka dňa a noci pre extrémne zemepisné šírky sa pohybuje od 9 hodín do 14 hodín. Súmrak je krátky, zima a leto sú často výrazné, jar a jeseň sú menej výrazné. Mierne pásma: Všetky štyri ročné obdobia sú jasne vyjadrené (jar, leto, jeseň, zima). Zima a leto sú približne rovnaké. Pásy letných nocí a krátkych zimných dní: všetky štyri ročné obdobia sú vyjadrené, zima je dlhšia ako leto. subpolárne pásy. Polárne pásy: ročné obdobia sa zhodujú s dňom a nocou.

Pohyb dvojhviezdnej planéty Zem-Mesiac a slapové trenie

Univerzálna gravitácia je vyvážená univerzálnym odporom. Podstatou gravitácie (gravitácie) je, že všetky telesá sa navzájom priťahujú v pomere k ich hmotnostiam a nepriamo úmerne k druhej mocnine vzdialenosti medzi nimi. Odpudzovanie je odstredivá sila, ktorá vzniká pri rotácii a obehu nebeských telies. Zem a Mesiac sa navzájom priťahujú, ale Mesiac nemôže spadnúť na Zem, pretože sa točí okolo Zeme a má tak tendenciu sa od nej vzďaľovať. Rovnováha príťažlivosti a odpudivosti platí pre stredy planét. Neplatí však pre jednotlivé body na povrchu Zeme. Existujú teda prílivy a odlivy. Vzájomné pôsobenie dvoch síl – príťažlivej a odstredivej sily – je sila tvoriaca príliv. Príliv a odliv sa najlepšie prejavuje v oceánoch.

ATMOSFÉRA

Atmosféra je plynný obal Zeme. V súčasnosti sa atmosféra skladá z týchto zložiek: Dusík – 78,08 %, Kyslík – 20,94 %, Argón – 0,93 %, Oxid uhličitý – 0,03 %, Ostatné plyny – 0,02 %. Atmosféra pozostáva z nasledujúcich vrstiev: troposféra, stratosféra, mezosféra, termosféra a exosféra. Geografický obal zahŕňa iba troposféru a spodnú časť stratosféry. Priemerná hrúbka troposféry je asi 11 km. Nad troposférou sa nachádza tropopauza, čo je tenká prechodná vrstva s hrúbkou asi jeden kilometer. Nad tropopauzou je stratosféra. Stratosféra začína 8 km nad pólmi a 16-18 km nad rovníkom. Nad zohriatou vrstvou hornej atmosféry leží po stratopauze, teda nad 55 km, mezosféra, ktorá siaha do výšky 80 km. V ňom teplota opäť klesne na -90 0C. Vo výškach od 80 do 90 km je mezopauza so stálou teplotou okolo 1800 C. Nad mezopauzou je termosféra, ktorá siaha až do 800 - 1000 km. Nad 1 000 km začína vonkajšia atmosféra alebo exosféra, ktorá siaha až do 2 000 až 3 000 km. Troposféra a spodná stratosféra sa nazývajú spodná atmosféra a všetky vyššie vrstvy sa nazývajú horná atmosféra.

Slnečné žiarenie

Slnečné žiarenie je súhrn slnečnej hmoty a energie vstupujúcej na Zem. Slnečné žiarenie prenáša svetlo a teplo. Intenzitu slnečného žiarenia je potrebné merať predovšetkým mimo atmosféry, pretože pri prechode vzduchovou sférou dochádza k jej premene a oslabeniu. Intenzitu slnečného žiarenia vyjadruje slnečná konštanta. Solárna konštanta je tok slnečnej energie za 1 minútu cez plochu s prierezom 1 cm2, kolmú na slnečné lúče a umiestnenú mimo atmosféry. Slnečná konštanta, na rozdiel od svojho názvu, nezostáva konštantná. Mení sa v dôsledku zmeny vzdialenosti od Slnka k Zemi, keď sa Zem pohybuje na svojej obežnej dráhe. Bez ohľadu na to, aké malé sú tieto výkyvy, vždy ovplyvňujú počasie a klímu.

Viditeľný pohyb nebeskej klenby. Je známe, že nebeské telesá sa nachádzajú v rôznych vzdialenostiach od zemegule. Zároveň sa nám zdá, že vzdialenosti k svietidlám sú rovnaké a všetky sú spojené s jednou guľovou plochou, ktorú nazývame nebeská klenba a astronómovia nazývajú viditeľnou nebeskou sférou. Zdá sa nám to tak, pretože vzdialenosti k nebeským telesám sú veľmi veľké a naše oko nie je schopné postrehnúť rozdiel v týchto vzdialenostiach. Každý pozorovateľ si môže ľahko všimnúť, že viditeľná nebeská sféra so všetkými svietidlami, ktoré sa na nej nachádzajú, sa pomaly otáča. Tento jav bol ľuďom dobre známy už od staroveku a zdanlivý pohyb Slnka, planét a hviezd okolo Zeme brali ako skutočný. V súčasnosti vieme, že okolo Zeme sa nepohybuje Slnko a hviezdy, ale rotuje zemeguľa.

Presné pozorovania ukázali, že úplná rotácia Zeme okolo svojej osi sa uskutoční za 23 hodín 56 minút. a 4 sek. Čas úplného obrátenia Zeme okolo svojej osi berieme ako deň a pre zjednodušenie uvažujeme 24 hodín denne.

Dôkaz rotácie Zeme okolo svojej osi. Teraz máme množstvo veľmi presvedčivých dôkazov o rotácii Zeme. Zastavme sa najskôr pri dôkazoch vyplývajúcich z fyziky.

Foucaultova skúsenosť. V Leningrade, v bývalom Dóme svätého Izáka, je zavesené kyvadlo, ktoré má 98 m dĺžka, so záťažou 50 kg. Pod kyvadlom je veľký kruh rozdelený na stupne. Keď je kyvadlo v pokoji, jeho hmotnosť sa nachádza práve v strede kruhu. Ak váhu kyvadla prenesieme na nulový stupeň kruhu a potom ho pustíme, kyvadlo sa bude kývať v rovine poludníka, teda zo severu na juh. Avšak už po 15 minútach sa rovina výkyvu kyvadla vychýli asi o 4°, po hodine o 15° atď. Z fyziky je známe, že rovina výkyvu kyvadla sa vychýliť nemôže. V dôsledku toho sa zmenila poloha odstupňovaného kruhu, čo sa mohlo stať iba v dôsledku každodenného pohybu Zeme.

Aby sme si jasnejšie predstavili podstatu veci, obráťme sa na výkres (obr. 13, a), ktorý zobrazuje severnú pologuľu v polárnej projekcii.

Meridiány siahajúce od pólu sú označené bodkovanou čiarou. Malé kruhy na poludníkoch sú konvenčným obrazom odstupňovaného kruhu pod kyvadlom Katedrály svätého Izáka. Na prvej pozícii ( AB) rovina výkyvu kyvadla (naznačená plnou čiarou v kruhu) sa úplne zhoduje s rovinou daného poludníka. Po chvíli poludník AB v dôsledku rotácie zeme zo západu na východ bude v polohe A1B1. Rovina výkyvu kyvadla zostáva rovnaká, preto sa získa uhol medzi rovinou výkyvu kyvadla a rovinou meridiánu. S ďalšou rotáciou Zeme poludník AB bude na pozícii A 2 B 2 atď. Je jasné, že rovina výkyvu kyvadla sa bude ešte viac odchyľovať od roviny poludníka. AB. Ak by Zem stála, k takémuto rozporu nemohlo dôjsť a kyvadlo by sa kývalo od začiatku do konca v smere poludníka.

Podobný experiment (v menšom meradle) prvýkrát urobil v Paríži v roku 1851 fyzik Foucault, a preto dostal svoje meno.

Experimentujte s odklonom padajúcich telies na východ. Podľa fyzikálnych zákonov musí náklad padať z výšky pozdĺž olovnice. Vo všetkých vykonaných experimentoch sa však padajúce teleso vždy odchyľovalo na východ. K odchýlke dochádza preto, lebo pri rotácii Zeme je rýchlosť telesa zo západu na východ vo výške väčšia ako na úrovni zemského povrchu. Ten možno ľahko pochopiť z priloženého výkresu (obr. 13, b). Bod nachádzajúci sa na zemskom povrchu sa pohybuje spolu so Zemou zo západu na východ a v určitom časovom období prejde dráhu BB 1. Bod, ktorý sa nachádza v určitej výške počas rovnakého časového obdobia, vytvára cestu AA 1. Telo hodené z bodu ALE, pohybujúce sa vo výške rýchlejšie ako bod AT, a počas toho, ako telo padá, bod ALE sa presunie do bodu A 1 a teleso s vysokou rýchlosťou padne východne od bodu B 1 . Podľa vykonaných experimentov telo padajúce z výšky 85 m odchýlil od olovnice na východ o 1.04 mm, a pri páde z výšky 158,5 m- do 2.75 hod cm.

O rotácii Zeme svedčí aj sploštenosť zemegule na póloch, odchýlka vetrov a prúdov na severnej pologuli doprava a doľava na južnej pologuli, o ktorej bude podrobnejšie popísané neskôr.

Rotácia Zeme nám objasňuje, prečo polárna sploštenosť Zeme nespôsobuje presun vodných hmôt oceánov od rovníka k pólom, teda do polohy najbližšie k stredu Zeme (odstredivá sila zabraňuje pohybu týchto vôd k pólom) atď.

Geografický význam dennej rotáciezem. Prvým dôsledkom rotácie Zeme okolo svojej osi je zmena dňa a noci. Táto zmena je pomerne rýchla, čo je veľmi dôležité pre rozvoj života na Zemi. Pre krátkosť dňa a noci sa Zem nemôže ani prehriať, ani podchladiť do takej miery, že by život zabíjalo buď prílišné teplo, alebo prílišný chlad.

Zmena dňa a noci určuje rytmus mnohých procesov na Zemi spojených s príchodom a spotrebou tepla.

Druhým dôsledkom rotácie Zeme okolo svojej osi je vychýlenie akéhokoľvek pohybujúceho sa telesa z pôvodného smeru na severnej pologuli doprava a na južnej pologuli doľava, čo má veľký význam v živote ľudstva. Zem. Nemôžeme tu podať komplexný matematický dôkaz tohto zákona, ale pokúsime sa podať nejaké, aj keď veľmi zjednodušené vysvetlenie.

Predpokladajme, že teleso dostalo priamočiary pohyb od rovníka k severnému pólu. Ak sa Zem neotáča okolo svojej osi, potom sa pohybujúce teleso dovnútra. nakoniec by to bolo na póle. To sa však na Zemi nedeje, pretože telo, ktoré sa nachádza na rovníku, sa pohybuje spolu so Zemou zo západu na východ (obr. 14, a). Pohybom smerom k pólu telo prechádza do viac

vysokých zemepisných šírkach, kde sa každý bod na zemskom povrchu pohybuje zo západu na východ pomalšie ako na rovníku. Teleso pohybujúce sa smerom k pólu si podľa zákona zotrvačnosti zachováva rovnakú rýchlosť pohybu zo západu na východ, akú malo na rovníku. V dôsledku toho sa dráha tela bude vždy odchyľovať od smeru meridiánu doprava. Je ľahké pochopiť, že na južnej pologuli sa za rovnakých podmienok pohybu bude dráha telesa odchyľovať doľava (obr. 14.6).

Póly, rovník, rovnobežky a poludníky. Vďaka rovnakej rotácii Zeme okolo svojej osi máme na Zemi dva nádherné body, ktoré sú tzv palice. Póly sú jediné pevné body na zemskom povrchu. Na základe pólov určíme polohu rovníka, nakreslíme rovnobežky a poludníky a vytvoríme súradnicový systém, ktorý nám umožní určiť polohu ľubovoľného bodu na povrchu zemegule. Tá nám zase dáva možnosť zakresliť všetky geografické objekty do máp.

Kruh tvorený rovinou kolmou na zemskú os a rozdeľujúci zemeguľu na dve rovnaké pologule sa nazýva rovník. Kruh tvorený priesečníkom rovníkovej roviny s povrchom zemegule sa nazýva rovníková čiara. Ale v hovorovej reči a geografickej literatúre sa čiara rovníka často pre stručnosť nazýva jednoducho rovník.

Zemeguľu môžu mentálne pretínať roviny rovnobežné s rovníkom. V tomto prípade sa získajú kruhy, ktoré sa nazývajú paralely. Je jasné, že rozmery rovnobežiek pre rovnakú pologuľu nie sú rovnaké: zmenšujú sa so vzdialenosťou od rovníka. Smer rovnobežky na zemskom povrchu je presný smer od východu na západ.

Zemeguľa sa dá mentálne rozčleniť rovinami prechádzajúcimi cez zemskú os. Tieto roviny sa nazývajú roviny poludníkov. Kruhy tvorené priesečníkom rovín poludníkov s povrchom zemegule sa nazývajú meridiány. Každý poludník nevyhnutne prechádza oboma pólmi. Inými slovami, poludník má všade presný smer zo severu na juh. Smer poludníka v ktoromkoľvek bode zemského povrchu je najjednoduchšie určený smerom poludňajšieho tieňa, preto sa poludník nazýva aj poludňajšia čiara (lat. rneridlanus, čo znamená poludnie).

Zemepisná šírka a dĺžka. Vzdialenosť od rovníka ku každému z pólov je štvrtina kruhu, t.j. 90°. Stupne sa počítajú pozdĺž poludníka od rovníka (0°) k pólom (90°). Vzdialenosť od rovníka k severnému pólu, vyjadrená v stupňoch, sa nazýva severná šírka a k južnému pólu južná šírka. Namiesto slova zemepisná šírka kvôli stručnosti často píšu znak φ (grécke písmeno „phi“, severná zemepisná šírka so znakom +, južná šírka so znakom -), napríklad φ \u003d + 35 ° 40 ".

Pri určovaní stupňovej vzdialenosti na východ alebo na západ sa výpočet vykonáva z jedného z poludníkov, ktorý sa bežne považuje za nulový. Podľa medzinárodnej dohody je hlavným poludníkom poludník observatória Greenwich, ktoré sa nachádza na okraji Londýna. Vzdialenosť stupňov na východ (od 0 do 180 °) sa nazýva východná dĺžka a na západ - západná dĺžka. Namiesto slova zemepisná dĺžka často píšu znak λ (grécke písmeno "lambda", východná dĺžka so znamienkom + a západná dĺžka so znamienkom -), napríklad λ = -24 ° 30 / . Pomocou zemepisnej šírky a dĺžky máme možnosť určiť polohu akéhokoľvek bodu na zemskom povrchu.

Určenie zemepisnej šírky na Zem. Určenie zemepisnej šírky miesta na Zemi sa redukuje na určenie výšky nebeského pólu nad horizontom, čo je dobre vidieť z nákresu (obr. 15). Najjednoduchší spôsob, ako to urobiť na našej pologuli, je pomocou Polárky, ktorá sa nachádza len 1 o 02 "od nebeského pólu.

Pozorovateľ na severnom póle vidí Polárku tesne nad hlavou. Inými slovami, uhol, ktorý zviera lúč Polárky a rovina horizontu, je 90°, to znamená, že práve zodpovedá zemepisnej šírke daného miesta. Pre pozorovateľa, ktorý sa nachádza na rovníku, by uhol tvorený lúčom Polárky a rovinou horizontu mal byť 0 °, čo opäť zodpovedá zemepisnej šírke miesta. Pri pohybe od rovníka k pólu sa tento uhol zväčší od 0 do 90° a bude vždy zodpovedať zemepisnej šírke miesta (obr. 16).

Je oveľa ťažšie určiť zemepisnú šírku miesta z iných svietidiel. Tu musíte najprv určiť výšku svietidla nad horizontom (t. j. uhol, ktorý zviera lúč tohto svietidla a rovinu horizontu), potom vypočítať hornú a dolnú kulmináciu svietidla (jeho polohu o 12.00 hod. a 0 hodín v noci) a zoberte medzi nimi aritmetický priemer. Výpočty tohto druhu vyžadujú špeciálne pomerne zložité tabuľky.

Najjednoduchším prístrojom na určenie výšky hviezdy nad obzorom je teodolit (obr. 17). Na mori sa v podmienkach rolovania používa pohodlnejšie sextantové zariadenie (obr. 18).

Sextant pozostáva z rámu, čo je výseč kruhu s veľkosťou 60°, t.j. tvoriaca 1/6 kruhu (odtiaľ názov z lat. sextánov- šiesta časť). Na jednom lúči (ráme) je upevnený malý pozorovací ďalekohľad. Na druhej ihle - zrkadlo ALE, z ktorých polovica je pokrytá amalgámom a druhá polovica je priehľadná. Druhé zrkadlo AT pripevnený na alidádu, ktorý slúži na meranie uhlov odstupňovaného limbu. Pozorovateľ sa pozerá cez ďalekohľad (bod O) a vidí cez priehľadnú časť zrkadla ALE horizont I. Pohybujúc sa alidádou, zachytáva sa o zrkadlo ALE obraz svietidla S, odrazený od zrkadla AT. Z priloženého výkresu (obr. 18) je vidieť, že uhol SOH (určenie výšky svietidla nad horizontom) sa rovná dvojitému uhlu CBN.

Určenie zemepisnej dĺžky na Zemi. Je známe, že každý poludník má svoj vlastný, takzvaný miestny čas, a rozdiel 1° zemepisnej dĺžky zodpovedá 4 minútam časového rozdielu. (Úplná rotácia Zeme okolo svojej osi (o 360 °) sa uskutoční za 24 hodín a rotácia o 1 ° \u003d 24 hodín: 360 ° alebo 1440 minút: 360 ° \u003d 4 minúty.) Je to jednoduché. vidieť, že časový rozdiel medzi dvoma bodmi vám ľahko umožňuje vypočítať rozdiel v zemepisných dĺžkach. Napríklad, ak v tomto odseku 13 hod. 2 minúty a na nultom poludníku 12 hodín, potom časový rozdiel = 1 hodina. 2 minúty alebo 62 minút a rozdiel v stupňoch je 62:4 = 15°30 / . Zemepisná dĺžka nášho bodu je teda 15 ° 30 / . Princíp výpočtu zemepisnej dĺžky je teda veľmi jednoduchý. Čo sa týka metód na presné určenie zemepisnej dĺžky, predstavujú značné ťažkosti. Prvou ťažkosťou je presné určenie miestneho času astronomickými prostriedkami. Druhým problémom je potreba

mať presné chronometre.V poslednom čase sa vďaka rádiu výrazne zmiernila druhá obtiažnosť, no prvá zostáva v platnosti.

Naša planéta je v neustálom pohybe. Spolu so Slnkom sa pohybuje v priestore okolo stredu Galaxie. A to sa zase pohybuje vo vesmíre. Najdôležitejšia vec pre všetko živé je však rotácia Zeme okolo Slnka a vlastnej osi. Bez tohto pohybu by boli podmienky na planéte nevhodné na udržanie života.

slnečná sústava

Zem ako planéta slnečnej sústavy podľa vedcov vznikla pred viac ako 4,5 miliardami rokov. Počas tejto doby sa vzdialenosť od Slnka prakticky nezmenila. Rýchlosť planéty a gravitačná sila Slnka vyrovnáva jej obežnú dráhu. Nie je dokonale okrúhly, ale stabilný. Ak by sila hviezdy bola silnejšia alebo by sa rýchlosť Zeme výrazne znížila, dopadla by na Slnko. Inak by skôr či neskôr letel do vesmíru a prestal by byť súčasťou systému.

Vzdialenosť od Slnka k Zemi umožňuje udržiavať optimálnu teplotu na jej povrchu. Dôležitú úlohu v tom zohráva aj atmosféra. Ako sa Zem otáča okolo Slnka, ročné obdobia sa menia. Príroda sa takýmto cyklom prispôsobila. Ak by však bola naša planéta ďalej, teplota na nej by bola záporná. Ak by to bolo bližšie, všetka voda by sa vyparila, keďže teplomer by prekročil bod varu.

Dráha planéty okolo hviezdy sa nazýva orbita. Dráha tohto letu nie je dokonale kruhová. Má elipsu. Maximálny rozdiel je 5 miliónov km. Najbližší bod obežnej dráhy k Slnku je vo vzdialenosti 147 km. Volá sa to perihélium. Jeho zem prechádza v januári. V júli je planéta v maximálnej vzdialenosti od hviezdy. Najväčšia vzdialenosť je 152 miliónov km. Tento bod sa nazýva aphelion.

Rotácia Zeme okolo svojej osi a Slnka zabezpečuje zmenu denných režimov a ročných období.

Pre človeka je pohyb planéty okolo stredu systému nepostrehnuteľný. Je to preto, že hmotnosť Zeme je obrovská. Každú sekundu však preletíme vesmírom asi 30 km. Zdá sa to nereálne, ale také sú výpočty. V priemere sa verí, že Zem sa nachádza vo vzdialenosti asi 150 miliónov km od Slnka. Urobí jednu úplnú revolúciu okolo hviezdy za 365 dní. Prejdená vzdialenosť za rok je takmer miliarda kilometrov.

Presná vzdialenosť, ktorú naša planéta prejde za rok okolo Slnka, je 942 miliónov km. Spolu s ňou sa vo vesmíre pohybujeme po eliptickej dráhe rýchlosťou 107 000 km/h. Smer otáčania je zo západu na východ, teda proti smeru hodinových ručičiek.

Planéta nedokončí úplnú revolúciu presne za 365 dní, ako sa bežne verí. Stále to trvá asi šesť hodín. Ale pre pohodlie chronológie sa tento čas berie do úvahy celkovo 4 roky. Výsledkom je, že „beží jeden ďalší deň“, ktorý sa pridáva vo februári. Takýto rok sa považuje za priestupný.

Rýchlosť rotácie Zeme okolo Slnka nie je konštantná. Má odchýlky od priemeru. Je to spôsobené eliptickou obežnou dráhou. Rozdiel medzi hodnotami je najvýraznejší v bodoch perihélia a afélia a je 1 km/s. Tieto zmeny sú nepostrehnuteľné, keďže my a všetky objekty okolo nás sa pohybujú v rovnakom súradnicovom systéme.

zmena ročných období

Rotácia Zeme okolo Slnka a sklon osi planéty umožňujú striedanie ročných období. Na rovníku je to menej nápadné. Ale bližšie k pólom je ročná cyklickosť výraznejšia. Severná a južná pologuľa planéty sú ohrievané energiou Slnka nerovnomerne.

Pohybujú sa okolo hviezdy a míňajú štyri podmienené body obežnej dráhy. Zároveň sa dvakrát v priebehu polročného cyklu ukáže, že sú k nemu ďalej alebo bližšie (v decembri a júni - dni slnovratov). Preto na mieste, kde sa povrch planéty lepšie zohrieva, je tam vyššia okolitá teplota. Obdobie na takomto území sa zvyčajne nazýva leto. Na druhej pologuli je v tomto čase citeľne chladnejšie – je tam zima.

Po troch mesiacoch takéhoto pohybu s frekvenciou šiestich mesiacov sa planetárna os nachádza tak, že obe hemisféry sú v rovnakých podmienkach na zahrievanie. V tomto čase (v marci a septembri - v dňoch rovnodennosti) sú teplotné režimy približne rovnaké. Potom v závislosti od hemisféry prichádza jeseň a jar.

zemská os

Naša planéta je rotujúca guľa. Jeho pohyb sa uskutočňuje okolo podmienenej osi a prebieha podľa princípu vrcholu. Naklonením so základňou v rovine v neskrútenom stave bude udržiavať rovnováhu. Keď rýchlosť otáčania slabne, vrchol klesá.

Zem sa nezastaví. Na planétu pôsobia príťažlivé sily Slnka, Mesiaca a iných objektov sústavy a Vesmíru. Napriek tomu si udržiava stálu polohu v priestore. Rýchlosť jeho rotácie získaná počas tvorby jadra je dostatočná na udržanie relatívnej rovnováhy.

Zemská os prechádza cez guľu planéty nie je kolmá. Je sklonená pod uhlom 66°33´. Rotácia Zeme okolo svojej osi a Slnka umožňuje meniť ročné obdobia. Planéta by sa vo vesmíre „potácala“, keby nemala striktnú orientáciu. O nejakej nemennosti podmienok prostredia a životných procesov na jeho povrchu nemôže byť ani reči.

Axiálna rotácia Zeme

Rotácia Zeme okolo Slnka (jedna otáčka) nastáva počas roka. Cez deň sa strieda deň a noc. Ak sa pozriete na severný pól Zeme z vesmíru, môžete vidieť, ako sa otáča proti smeru hodinových ručičiek. Úplnú rotáciu dokončí približne za 24 hodín. Toto obdobie sa nazýva deň.

Rýchlosť rotácie určuje rýchlosť zmeny dňa a noci. Za hodinu sa planéta otočí približne o 15 stupňov. Rýchlosť rotácie v rôznych bodoch na jeho povrchu je rôzna. Je to spôsobené tým, že má guľovitý tvar. Na rovníku je lineárna rýchlosť 1669 km/h alebo 464 m/s. Bližšie k pólom sa toto číslo znižuje. V tridsiatej zemepisnej šírke bude lineárna rýchlosť už 1445 km/h (400 m/s).

V dôsledku axiálnej rotácie má planéta mierne stlačený tvar od pólov. Taktiež tento pohyb „núti“ pohybujúce sa objekty (vrátane prúdenia vzduchu a vody) odchýliť sa od pôvodného smeru (Coriolisova sila). Ďalším dôležitým dôsledkom tejto rotácie sú prílivy a odlivy.

zmena dňa a noci

Guľový objekt s jediným zdrojom svetla je v určitom momente osvetlený len na polovicu. Vo vzťahu k našej planéte v jednej jej časti v tejto chvíli bude deň. Neosvetlená časť bude skrytá pred Slnkom - je tu noc. Axiálne otáčanie umožňuje meniť tieto obdobia.

Okrem svetelného režimu sa menia aj podmienky ohrevu povrchu planéty energiou svetla. Tento cyklus je dôležitý. Rýchlosť zmeny svetelných a tepelných režimov sa uskutočňuje pomerne rýchlo. Za 24 hodín sa povrch nestihne ani prehriať, ani ochladiť pod optimum.

Pre živočíšny svet má rozhodujúci význam rotácia Zeme okolo Slnka a jej osi relatívne konštantnou rýchlosťou. Bez stálosti obežnej dráhy by planéta nezostala v zóne optimálneho ohrevu. Bez axiálnej rotácie by deň a noc trvali šesť mesiacov. Ani jedno, ani druhé by neprispelo k vzniku a zachovaniu života.

Nerovnomerné otáčanie

Ľudstvo si už zvyklo, že k zmene dňa a noci dochádza neustále. To slúžilo ako akýsi štandard času a symbol uniformity životných procesov. Obdobie rotácie Zeme okolo Slnka do určitej miery ovplyvňuje elipsa obežnej dráhy a ostatných planét sústavy.

Ďalšou vlastnosťou je zmena dĺžky dňa. Osová rotácia Zeme je nerovnomerná. Existuje niekoľko hlavných dôvodov. Dôležité sú sezónne výkyvy spojené s dynamikou atmosféry a rozložením zrážok. Navyše prílivová vlna, namierená proti pohybu planéty, ju neustále spomaľuje. Toto číslo je zanedbateľné (za 40 tisíc rokov na 1 sekundu). Ale za 1 miliardu rokov sa pod vplyvom toho dĺžka dňa zvýšila o 7 hodín (zo 17 na 24).

Študujú sa dôsledky rotácie Zeme okolo Slnka a jeho osi. Tieto štúdie majú veľký praktický a vedecký význam. Používajú sa nielen na presné určenie súradníc hviezd, ale aj na identifikáciu vzorov, ktoré môžu ovplyvniť životné procesy človeka a prírodné javy v hydrometeorológii a iných oblastiach.

Zem vykonáva 11 rôznych pohybov. Z nich majú veľký geografický význam. denný pohyb e okolo osi a ročný obeh okolo slnka.

Zavádzajú sa tieto definície: aphelion- najvzdialenejší bod na obežnej dráhe od Slnka (152 miliónov km), Zem ním prechádza 5. júla. Perihélium- najbližší bod na obežnej dráhe od Slnka (147 miliónov km), Zem ním prechádza 3. januára. Celková dĺžka obežnej dráhy je 940 miliónov km. Čím ďalej od Slnka, tým je rýchlosť nižšia. Preto je na severnej pologuli zima kratšia ako leto. Zem sa otáča okolo svojej osi zo západu na východ, pričom za deň urobí kompletnú otáčku. Os rotácie je neustále naklonená k rovine obežnej dráhy pod uhlom 66,5°.

denný pohyb.

Pohyb Zeme okolo svojej osi je zo západu na východ , úplná revolúcia je dokončená v r 23 hodín 56 minút 4 sekúnd. Tento čas sa berie ako deň. Zároveň je Slnko stúpa na východe a presúva sa na západ. Každodenný pohyb má 4 dôsledky :

  • stlačenie na póloch a guľový tvar Zeme;
  • zmena dňa a noci;
  • vznik Coriolisovej sily - odchýlka horizontálne sa pohybujúcich telies na severnej pologuli doprava, na južnej pologuli doľava, to ovplyvňuje smer pohybu vzdušných hmôt, morských prúdov atď .;
  • výskyt prílivov a odlivov.

Každoročná revolúcia Zeme

Každoročná revolúcia Zeme je pohyb Zeme po eliptickej dráhe okolo Slnka. Zemská os je sklonená k rovine obežnej dráhy pod uhlom 66,5°. Pri otáčaní okolo Slnka sa smer zemskej osi nemení - zostáva rovnobežná sama so sebou.

geografické dôsledkom Ročná rotácia Zeme je zmena ročných období , čo je spôsobené aj neustálym sklonom zemskej osi. Ak by zemská os nemala sklon, tak by sa počas roka na Zemi deň rovnal noci, najviac tepla by dostávali rovníkové oblasti a na póloch by bola vždy zima. Sezónny rytmus prírody (striedanie ročných období) sa prejavuje v zmene rôznych meteorologických prvkov - teploty vzduchu, jeho vlhkosti, ako aj v zmene režimu vodných útvarov, života rastlín a živočíchov atď.

Obežná dráha Zeme má niekoľko dôležitých bodov zodpovedajúcich dňom rovnodennosti a slnovraty.

júna, 22 Letný slnovrat je najdlhším dňom v roku na severnej pologuli a najkratším dňom na južnej pologuli. Na polárnom kruhu a v ňom v tento deň - polárny deň , na antarktický kruh a v ňom - polárna noc .

22. december- deň zimného slnovratu, na severnej pologuli - najkratší, na južnej - najdlhší deň v roku. V rámci polárneho kruhu - polárna noc , Antarktický kruh - polárny deň .

21. marec a 23. septembra- dni jarnej a jesennej rovnodennosti, keďže lúče Slnka dopadajú kolmo na rovník, na celej Zemi (okrem pólov) sa deň rovná noci.