Mișcarea orbitală a pământului. Rotația pământului în jurul soarelui și semnificația acestuia

Planeta noastră este în continuă mișcare:

  • rotație în jurul propriei axe, mișcare în jurul Soarelui;
  • rotație împreună cu Soarele în jurul centrului galaxiei noastre;
  • mișcare în jurul centrului grup local galaxii și altele.

Mișcarea Pământului în jurul propriei axe

Rotația Pământului în jurul axei sale(Fig. 1) O linie imaginară este luată drept axa pământului, în jurul căreia se învârte Pământul. Apropo, această axă este deviată cu 23 ° 27 "de la perpendiculară pe planul eclipticii. Axa pământului se intersectează cu suprafața pământului în două puncte - polii - nord și sud. Dacă te uiți de la Polul Nord, atunci rotația Pământului are loc în sens invers acelor de ceasornic sau, după cum se acceptă în general că de la vest la est. Merită spus că planeta face o rotație completă în jurul axei sale într-o zi.

Figura nr. 1. Rotația Pământului în jurul axei ϲʙᴏ

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

zi siderale- ϶ᴛᴏ perioada de timp în care Pământul se va întoarce în jurul axei sale în raport cu stelele. Este demn de remarcat faptul că acestea sunt egale cu 23 de ore 56 de minute și 4 secunde.

zi solară- ϶ᴛᴏ perioada de timp în care Pământul se va întoarce în jurul ϲʙᴏ axei sale în raport cu Soarele.

Unghiul de rotație al planetei noastre în jurul axei ϲʙᴏ este același la toate latitudinile. Într-o oră, fiecare punct de pe suprafața Pământului se mișcă cu 15° față de poziția sa inițială. Dar la ϶ᴛᴏm, 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, un pendul era atârnat sub dom, 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. Merită spus că poziția planului de balansare al pendulului la ecuator nu se schimbă, deoarece planul coincide cu meridianul.
Este de remarcat faptul că rotația axială a Pământului are implicații geografice importante.

În timpul rotației Pământului ia naștere o forță centrifugă, care joacă rol importantîn modelarea formei planetei și reduce forța gravitației.

O altă dintre cele mai importante consecințe ale rotației axiale va fi 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 inerțiale 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)

Figura nr. 3. Acţiunea forţei 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 de la latitudini 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 forța ϶ᴛᴏ (malul drept este de obicei înalt în emisfera nordică, în sud - stânga)

Rotația Pământului în jurul axei sale ϲʙᴏ duce, de asemenea, la mișcarea iluminării solare de-a lungul suprafeței 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, brizele zilei și nopții etc.. Ritmurile zilnice apar și în viața sălbatică - fotosinteza este posibilă numai în timpul zilei, majoritatea plantelor se deschid ϲʙᴏ și înflorește 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 ϲʙᴏ 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. Pe timp standard luați ora locală a meridianului mijlociu al fiecărei centuri. 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 Observatorului Greenwich de lângă Londra), care se desfășoară pe ambele părți ale meridianului zero. Se ia în considerare timpul meridianului zero sau inițial Ora mondială.

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

Pentru mai mult utilizare rațională lumina zilei de vară în 1930 la noi a fost introdusă timpul de maternitate,înaintea zonei cu o oră. Merită să spunem că pentru ϶ᴛᴏ acționările ceasului au fost mutate cu o oră înainte. În legătură cu datele, 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 important să înțelegeți că este introdus pentru a economisi energie electrică. Vara, Moscova este cu două ore înaintea orei standard.

Ora fusului orar în care se află Moscova, - Moscova.

Mișcarea Pământului în jurul Soarelui

Rotindu-se în jurul axei ϲʙᴏ, 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 are forma unei elipse, 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 emisfera nordică, ϶ᴛᴏ este iarnă. Cea mai îndepărtată distanță de Soare în afeliu(din greaca. aro- departe de și helios- Soare) - cea mai mare distanță de la Soare - 5 iulie. Este de remarcat faptul că este egal cu 152 milioane km. La ora ϶ᴛᴏ în emisfera nordică este vară.

Figura numărul 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 său se schimbă, durata părților luminoase și întunecate ale ziua se schimba.

Când se deplasează pe orbită, direcția axei pământului nu se schimbă, este întotdeauna îndreptată spre Merită spus - steaua polară.

Ca urmare a unei modificări a distanței de la Pământ la Soare, precum și datorită 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 caracteristic tuturor planetelor, 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, semestrul de iarnă durează 179 de zile, iar vara - 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 ϲᴏᴏᴛʙᴇᴛϲᴛʙ și cu anotimpuri în 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 traversează ecuatorul ceresc în timpul mișcării anuale vizibile ϲʙᴏ de-a lungul eclipticii. Există echinocții de primăvară și toamnă.

Înclinarea axei de rotație a Pământului în jurul Soarelui în echinocțiul din 20-21 martie și 22-23 septembrie se dovedește a fi neutră în raport cu Soarele, iar părțile planetei care se confruntă cu acesta sunt iluminate uniform de la pol la pol. (Fig. 5) Razele soarelui cad vertical la ecuator.

Cea mai lungă zi și cea mai mare noapte scurtă observat la solstițiul de vară.

Desenul nr. 5.
Este demn de remarcat faptul că iluminarea Pământului de către Soare în timpul echinocțiilor

Solstițiul- momentul în care centrul Soarelui trece prin punctele 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 ocupă o astfel de poziție, cu 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 din spatele lor până la o latitudine de 66. ° 33" (Merită spus - cercul polar) În emisfera sudică în timpul ϶ᴛᴏ, este iluminată doar acea parte a acesteia, care se află între ecuator și cel sudic. Merită spus - Cercul polar (66) ° 33").

În ziua solstițiului de iarnă, 21-22 decembrie, totul se întâmplă invers (Fig. 6) Razele soarelui cad deja vertical pe tropicul sudic.
Trebuie remarcat faptul că, în emisfera sudică, zonele care se află nu numai între ecuator și tropic, ci și în jurul polul Sud. Această situație continuă până la echinocțiul de primăvară.

Desenul nr. 6.
Este demn de remarcat faptul că 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. Trebuie amintit că astfel de paralele sunt numite 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.

Ar trebui spus - cercuri polare remarcabil prin faptul că vor fi limitele zonelor în care există zile și nopți polare.

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

Merită spus - noapte polară durează de la o zi la latitudine Merită spus - cercurile polare până la 176 de zile la poli. În timpul nopții polare, Soarele nu va fi deasupra orizontului. În emisfera nordică, la latitudinea nordică, merită spus - fenomenul Cercul Arctic ϶ᴛᴏ este observat pe 22 decembrie.

Este imposibil să nu observăm acest lucru fenomen miraculos natura, ca nopțile albe. Nopti Albe- ϶ᴛᴏ nopți luminoase la începutul verii, când zorii serii converg cu dimineața 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. Luând în considerare dependența de modificarea înălțimii Soarelui deasupra orizontului de pe Pământ, există cinci curele de iluminat. Centura fierbinte se află între tropicul nordic și sudul (Tropicul Racului și Tropicul Capricornului), ocupă 40% din suprafața pământului și diferă cel mai mare număr căldură venită de la soare. Între tropice și Merită spus - cercurile polare din emisferele sudice și nordice sunt zone moderate de iluminare. Anotimpurile anului sunt deja exprimate aici: cu cât mai departe de tropice, cu cât vara este mai scurtă și mai răcoroasă, cu atât iarna este mai lungă și mai rece. Merită spus - centurile polare din emisfera nordică și sudică sunt limitate. Merită spus - cercurile polare. Aici, înălțimea Soarelui deasupra orizontului în timpul anului este scăzută, deci numărul caldura solara minim. Merită spus că zonele polare sunt caracterizate de zile și nopți polare.

Având în vedere dependența de mișcarea anuală a Pământului în jurul Soarelui, se constată nu numai schimbarea anotimpurilor și iluminarea neuniformă asociată a suprafeței pământului de către latitudini, ci și o parte semnificativă a proceselor din anvelopa geografică: schimbările climatice sezoniere. , 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. Sistemul ϶ᴛᴏ se bazează pe fenomene naturale periodice asociate cu mișcarea corpurilor cerești. Calendarul folosește fenomene astronomice - schimbarea anotimpurilor, ziua și noaptea, schimbarea fazele lunare. Primul calendar a fost egiptean, creat în secolul al IV-lea. î.Hr e. La 1 ianuarie 45, Iulius Caesar a introdus calendarul iulian, care este încă folosit de rusi biserică ortodoxă. 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. Apropo, această greșeală a fost corectată în 1582 prin decretul 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. Este demn de remarcat faptul că a fost introdus în Rusia în 1918. În același timp, are și o serie de dezavantaje: lungime inegală a lunilor (28, 29, 30, 31 de zile), inegalitatea de trimestre (90, 91, 92). zile), inconsecvență în numărul de luni în funcție de zilele săptămânii.

Pământul este mereu în mișcare. Deși se pare că stăm nemișcați pe suprafața planetei, aceasta se rotește constant în jurul axei sale și al Soarelui. Această mișcare nu este simțită de noi, deoarece seamănă cu zborul într-un avion. Ne deplasăm cu aceeași viteză ca și avionul, așa că nu simțim deloc că ne mișcăm.

Cu ce ​​viteză se rotește pământul pe axa sa?

Pământul se rotește o dată pe axa sa la fiecare 24 de ore. (mai precis, în 23 ore 56 minute 4,09 secunde sau 23,93 ore). Deoarece circumferința Pământului este de 40075 km, orice obiect de la ecuator se rotește cu o viteză de aproximativ 1674 km pe oră sau aproximativ 465 metri (0,465 km) pe secundă. (40075 km împărțiți la 23,93 ore și obținem 1674 km pe oră).

La (90 de grade latitudine nordică) și (90 de grade latitudine sudică), viteza este efectiv zero, deoarece punctele polului se rotesc cu o viteză foarte mică.

Pentru a determina viteza la orice altă latitudine, pur și simplu înmulțiți cosinusul latitudinii cu viteza de rotație a planetei la ecuator (1674 km pe oră). Cosinusul de 45 de grade este 0,7071, deci înmulțiți 0,7071 cu 1674 km pe oră și obțineți 1183,7 km pe oră.

Cosinusul latitudinii necesare este ușor de determinat utilizând un calculator sau căutați în tabelul cosinus.

Viteza de rotație a Pământului pentru alte latitudini:

  • 10 grade: 0,9848×1674=1648,6 km pe oră;
  • 20 de grade: 0,9397×1674=1573,1 km pe oră;
  • 30 grade: 0,866×1674=1449,7 km/h;
  • 40 de grade: 0,766×1674=1282,3 km pe oră;
  • 50 de grade: 0,6428×1674=1076,0 km pe oră;
  • 60 grade: 0,5×1674=837,0 km/h;
  • 70 de grade: 0,342×1674=572,5 km pe oră;
  • 80 de grade: 0,1736×1674=290,6 km pe oră.

Frânare ciclică

Totul este ciclic, chiar și viteza de rotație a planetei noastre, pe care geofizicienii o pot măsura în câteva milisecunde. Rotația Pământului are de obicei cicluri de cinci ani de decelerare și accelerare și Anul trecut ciclul de încetinire este adesea împletit cu creșterea cutremurelor din întreaga lume.

Deoarece 2018 este ultimul an dintr-un ciclu de încetinire, oamenii de știință se așteaptă la o creștere a activității seismice în acest an. Corelația nu este cauzalitate, dar geologii caută mereu instrumente pentru a încerca să prezică când va avea loc următorul cutremur mare.

Oscilația axei pământului

Pământul se clătinește ușor în timp ce se rotește în timp ce axa sa se deplasează spre poli. S-a observat că deriva axei pământului s-a accelerat din anul 2000, mișcându-se cu o rată de 17 cm pe an spre est. Oamenii de știință au descoperit că axa se mișcă în continuare spre est, în loc să se miște înainte și înapoi, din cauza efectului combinat al topirii Groenlandei și, precum și al pierderii de apă în Eurasia.

Derivea axei este de așteptat să fie deosebit de sensibilă la schimbările care au loc la 45 de grade latitudine nordică și sudică. Această descoperire a condus la faptul că oamenii de știință au fost în sfârșit capabili să răspundă la întrebarea de lungă durată de ce axa derivă deloc. Oscilația spre est sau vest a fost cauzată de anii secetoși sau umezi din Eurasia.

Cât de repede se mișcă pământul în jurul soarelui?

Pe lângă viteza de rotație a Pământului pe axa sa, planeta noastră se învârte și în jurul Soarelui cu o viteză de aproximativ 108.000 km pe oră (sau aproximativ 30 km pe secundă) și își finalizează orbita în jurul Soarelui în 365.256 de zile.

Abia în secolul al XVI-lea oamenii și-au dat seama că Soarele este centrul nostru sistem solarși că Pământul se mișcă în jurul lui, mai degrabă decât să fie centrul staționar al universului.

Dacă găsiți o eroare, evidențiați o bucată de text și faceți clic Ctrl+Enter.

Pentru un observator situat în emisfera nordică, de exemplu, în partea europeană a Rusiei, Soarele răsare în mod obișnuit în est și răsare spre sud, ocupând cea mai înaltă poziție pe cer la amiază, apoi se înclină spre vest și se ascunde în spate. linia orizontului. Această mișcare a Soarelui este doar vizibilă și este cauzată de rotația Pământului în jurul axei sale. Dacă priviți Pământul de sus în direcția Polului Nord, atunci acesta se va roti în sens invers acelor de ceasornic. În același timp, soarele este pe loc, vizibilitatea mișcării sale este creată datorită rotației Pământului.

Rotația anuală a Pământului

În jurul Soarelui, Pământul se rotește și în sens invers acelor de ceasornic: dacă privești planeta de sus, de la Polul Nord. Deoarece axa pământului este înclinată față de planul de rotație, pe măsură ce pământul se rotește în jurul soarelui, acesta îl luminează neuniform. Pentru o zonă lumina soarelui primește mai mult, alții primesc mai puțin. Din acest motiv, anotimpurile se schimbă și se schimbă durata zilei.

Echinocțiul de primăvară și toamnă

De două ori pe an, pe 21 martie și 23 septembrie, Soarele luminează în mod egal emisfera nordică și sudică. Aceste momente sunt cunoscute sub numele de echinocțiul de toamnă. În martie, toamna începe în emisfera nordică, în emisfera sudică. În septembrie, dimpotrivă, toamna vine în emisfera nordică, iar primăvara în emisfera sudică.

Solstițiul de vară și de iarnă

În emisfera nordică, pe 22 iunie, Soarele răsare cel mai sus deasupra orizontului. Ziua are cea mai lungă durată, iar noaptea din această zi este cea mai scurtă. Solstițiul de iarnă are loc pe 22 decembrie - ziua are cea mai scurtă durată, iar noaptea este cea mai lungă. În emisfera sudică, opusul este adevărat.

noapte polară

Datorită înclinării axei pământului, regiunile polare și subpolare ale emisferei nordice în timpul lunilor de iarnă sunt lipsite de lumină solară - Soarele nu se ridică deloc deasupra orizontului. Acest fenomen este cunoscut sub numele de noapte polară. O noapte polară similară există pentru regiunile subpolare ale emisferei sudice, diferența dintre ele este exact de jumătate de an.

Ceea ce dă Pământului rotația în jurul Soarelui

Planetele nu pot decât să se învârtă în jurul luminilor lor - altfel ar fi pur și simplu atrase și ars. Unicitatea Pământului constă în faptul că înclinarea axei sale de 23,44 grade s-a dovedit a fi optimă pentru apariția întregii diversități a vieții de pe planetă.

Datorită înclinării axei, anotimpurile se schimbă, există diferite zone climatice care asigură diversitatea florei și faunei pământului. O modificare a încălzirii suprafeței pământului asigură mișcarea maselor de aer și, prin urmare, precipitațiile sub formă de ploaie și zăpadă.

Distanța de la Pământ la Soare de 149.600.000 km s-a dovedit, de asemenea, a fi optimă. Puțin mai departe, iar apa de pe Pământ ar fi doar sub formă de gheață. Mai aproape, iar temperatura ar fi deja prea mare. Însăși apariția vieții pe Pământ și diversitatea formelor sale au devenit posibile tocmai datorită coincidenței unice a unei asemenea multitudini de factori.

Multe trăsături ale vieții care ne sunt familiare încă din copilărie sunt rezultatul unor procese la scară cosmică. Schimbarea zilei și a nopții, anotimpurile, durata perioadei în care Soarele se află deasupra orizontului, sunt legate de modul în care și cu ce viteză se rotește Pământul, cu particularitățile mișcării sale în spațiu.

linie imaginară

Axa oricărei planete este o construcție speculativă, creată pentru confortul descrierii mișcării. Dacă tragi mental o linie prin poli, aceasta va fi axa Pământului. Rotația în jurul ei este una dintre cele două mișcări principale ale planetei.

Axa nu face 90º cu planul ecliptic (planul din jurul Soarelui), ci se abate de la perpendiculară cu 23º27". Se crede că planeta se rotește de la vest la est, adică în sens invers acelor de ceasornic.

dovada de necontestat

Se credea cândva că planeta noastră este nemișcată, iar stelele fixate pe cer se învârt în jurul ei. Suficient perioadă lungă de timp nimeni din istorie nu a fost interesat de cât de repede orbitează Pământul sau în jurul axei sale, deoarece însăși conceptele de „axă” și „orbită” nu se potriveau în cunoștințele științifice ale acelei perioade. Dovada experimentală a faptului mișcării constante a Pământului în jurul axei sale a fost obținută în 1851 de Jean Foucault. A convins în cele din urmă pe toți cei care secol înainte de ultimulîncă mă îndoia.

Experimentul s-a desfășurat într-o cupolă sub care au fost plasate un pendul și un cerc cu diviziuni. Oscilant, pendulul a schimbat mai multe diviziuni cu fiecare nouă mișcare. Acest lucru este posibil doar dacă planeta se rotește.

Viteză

Cât de repede se rotește pământul pe axa sa? Este destul de dificil să dai un răspuns clar la această întrebare, deoarece viteza diferitelor puncte geografice nu e la fel. Cu cât zona este mai aproape de ecuator, cu atât este mai sus. În regiunea Italiei, valoarea vitezei, de exemplu, este estimată la 1200 km/h. În medie, planeta depășește 15º pe oră.

Lungimea zilei este legată de viteza de rotație a Pământului. Durata de timp pentru care planeta noastră face o rotație în jurul axei sale este determinată în două moduri. Pentru a determina așa-numita zi siderale sau siderale, se alege ca cadru de referință orice stea, alta decât Soarele. Acestea durează 23 de ore, 56 de minute și 4 secunde. Dacă lumina noastră este luată ca punct de plecare, atunci ziua se numește solară. Media lor este de 24 de ore. Acesta variază oarecum în funcție de poziția planetei față de stea, ceea ce afectează atât viteza de rotație în jurul axei, cât și viteza cu care orbitează Pământul.

în jurul centrului

A doua cea mai importantă mișcare a planetei este „încercarea” ei pe orbită. Mișcarea constantă de-a lungul unei traiectorii ușor alungite este resimțită de oameni cel mai adesea la schimbarea anotimpurilor. Viteza cu care se mișcă Pământul în jurul Soarelui este exprimată pentru noi în primul rând în unități de timp: o revoluție durează 365 de zile 5 ore 48 minute 46 de secunde, adică un an astronomic. Cifra exactă explică clar de ce la fiecare patru ani în februarie există o zi în plus. Reprezintă suma orelor acumulate în acest timp, neincluse în cele 365 de zile acceptate ale anului.

Caracteristici de traiectorie

După cum sa menționat deja, viteza cu care orbitează Pământul este legată de caracteristicile acestuia din urmă. Traiectoria mișcării planetei diferă de cercul ideal, este ușor alungită. Ca urmare, Pământul fie se apropie de luminare, fie se îndepărtează de acesta. Când planeta și Soarele sunt separate de o distanță minimă, această poziție se numește periheliu. Distanța maximă corespunde afeliului. Prima cade pe 3 ianuarie, a doua pe 5 iulie. Și pentru fiecare dintre aceste puncte, întrebarea este: „Cât de repede se rotește Pământul pe orbita sa?” - are propriul răspuns. Pentru afeliu este de 29,27 km/s, pentru periheliu este de 30,27 km/s.

Lungimea zilei

Viteza cu care se rotește Pământul pe orbita sa și, în general, mișcarea planetei în jurul Soarelui, au o serie de consecințe care determină multe dintre nuanțele vieții noastre. De exemplu, aceste mișcări afectează durata zilei. Soarele își schimbă constant poziția pe cer: punctele răsăritului și apusului soarelui se schimbă, înălțimea luminii deasupra orizontului la amiază devine oarecum diferită. Ca urmare, durata zilei și a nopții se schimbă.

Aceste două valori coincid doar la echinocțiu, când centrul Soarelui traversează ecuatorul ceresc. În acest caz, înclinarea axei se dovedește a fi neutră față de lumina, iar razele sale cad vertical pe ecuator. Echinocțiul de primăvară cade în perioada 20-21 martie, echinocțiul de toamnă în 22-23 septembrie.

Solstițiul

O dată pe an, ziua atinge durata maximă, iar după șase luni - un minim. Aceste date sunt numite solstițiu. Vara cade pe 21-22 iunie, iar iarna - pe 21-22 decembrie. În primul caz, planeta noastră este situată în așa fel în raport cu lumina, încât marginea de nord a axei să privească în direcția Soarelui. Drept urmare, razele cad pe verticală și luminează întreaga zonă dincolo de Cercul Arctic. În emisfera sudică, dimpotrivă, razele soarelui ajung doar în zona dintre ecuator și Cercul polar.

În timpul solstițiului de iarnă, evenimentele decurg exact în același mod, doar emisferele își schimbă rolurile: Polul Sud este iluminat.

anotimpuri

Poziția pe orbită afectează nu numai viteza cu care Pământul se mișcă în jurul Soarelui. Ca urmare a modificării distanței de separare de stea, precum și a înclinării axei planetei, radiația solară este distribuită neuniform pe tot parcursul anului. Și aceasta, la rândul său, provoacă schimbarea anotimpurilor. Mai mult, durata semestrului de iarnă și de vară este diferită: primul este de 179 de zile, iar al doilea - 186. Această discrepanță este cauzată de aceeași înclinare a axei față de planul eclipticii.

Curele ușoare

Orbitarea Pământului are o altă consecință. Mișcarea anuală duce la o schimbare a poziției Soarelui deasupra orizontului, în urma căreia s-au format centuri de iluminare pe planetă:

    Cele fierbinți sunt situate pe 40% din teritoriul Pământului, între Tropicul de Sud și Nord. După cum sugerează și numele, aici vine cea mai mare căldură.

    Zonele temperate - între Cercul Arctic și Tropice - se caracterizează printr-o schimbare pronunțată a anotimpurilor.

    Centurile polare, situate dincolo de Cercurile polare, se caracterizează prin temperaturi scăzute pe tot parcursul anului.

Mișcarea planetelor în general și, în special, viteza cu care orbitează Pământul, afectează și alte procese. Printre acestea se numără curgerea râurilor, schimbarea anotimpurilor, anumite ritmuri de viață ale plantelor, animalelor și oamenilor. În plus, rotația Pământului, datorită efectului său asupra luminii și temperaturii suprafeței, afectează munca agricolă.

Astăzi, la școală sunt studiate care este viteza de rotație a Pământului, care este distanța acestuia față de Soare și alte caracteristici asociate cu mișcarea planetei. Cu toate acestea, dacă vă gândiți bine, acestea sunt complet neevidente. Când îmi vine în minte un astfel de gând, aș dori să le mulțumesc sincer acelor oameni de știință și cercetători care, în multe privințe, numai datorită minții lor extraordinare, au putut să descopere legile vieții cosmice a Pământului, să le descrie și apoi dovediți și explicați restului lumii.

Ecologie

Pământul are patru anotimpuri, deoarece face o singură revoluție în jurul Soarelui, toate acestea având loc împreună cu creșterea și scăderea duratei luminii zilei în timpul celor șase luni care au loc între solstițiile de iarnă și cele de vară.

De asemenea, trăim într-un ciclu zilnic de 24 de ore în care Pământul se rotește pe axa sa, în plus, există un ciclu de 28 de zile de rotație a Lunii în jurul Pământului. Aceste cicluri se repetă la nesfârșit. Cu toate acestea, multe subtilități sunt ascunse în și în jurul acestor cicluri despre care majoritatea oamenilor nu le cunosc, nu le pot explica sau pur și simplu nu le observă.


10. Punct culminant

Realitate: Soarele nu atinge neapărat punctul cel mai înalt la amiază.

În funcție de anotimp, poziția Soarelui în punctul său cel mai înalt variază. Acest lucru se întâmplă din două motive: orbita Pământului este o elipsă, nu un cerc, iar Pământul, la rândul său, este înclinat spre Soare. Întrucât Pământul se rotește aproape întotdeauna cu aceeași viteză, iar orbita sa înăuntru anumite intervale de timp cu ani mai repede decât alții, atunci uneori planeta noastră fie depășește, fie rămâne în urma orbitei sale circulare.


Schimbările datorate înclinării Pământului sunt cel mai bine văzute prin reprezentarea punctelor care sunt apropiate unele de altele pe ecuatorul Pământului. Dacă înclinați cercul punctat cu 23,44 grade (înclinarea actuală a Pământului), veți vedea că toate punctele, cu excepția celor situate în prezent pe ecuator și tropice, își vor schimba longitudinea. Există, de asemenea, schimbări în momentul în care Soarele se află în punctul său cel mai înalt, cu care sunt, de asemenea, asociate longitudine geografică unde se află observatorul, totuși, acest factor este constant pentru fiecare longitudine.

9. Direcția răsăritului

Realitate: Răsăritul și apusul soarelui nu își schimbă direcția imediat după solstițiu.

Majoritatea oamenilor cred că în emisfera nordică, cel mai devreme apus de soare are loc în jurul solstițiului de decembrie, iar cel mai recent apus de soare are loc în jurul solstițiului de iunie. De fapt nu este. Solstițiile sunt pur și simplu date care indică durata celor mai scurte și mai lungi ore de lumină. Cu toate acestea, schimbările de timp în timpul perioadei de jumătate de zi implică modificări ale perioadelor de răsărit și apus.


În timpul solstițiului de decembrie, amiaza întârzie cu 30 de secunde în fiecare zi. Deoarece nu există nicio schimbare în orele de lumină în jurul solstițiului, atât apusul, cât și zorii au întârziere cu 30 de secunde în fiecare zi. Deoarece apusul este târziu la solstițiul de iarnă, cel mai devreme apus are timp să „se întâmple”. În același timp, în aceeași zi, și răsăritul vine târziu, trebuie să așteptați ultimul răsărit.

De asemenea, se întâmplă ca cel mai recent apus de soare să aibă loc după un timp scurt după solstițiul de vară, iar cel mai devreme răsărit are loc chiar înainte de solstițiul de vară. Cu toate acestea, această diferență nu este la fel de semnificativă în comparație cu solstițiul din decembrie, deoarece modificarea orei la amiază din cauza excentricității la acest solstițiu depinde de schimbările de la amiază datorate înclinării, dar rata generală de schimbare este pozitivă.

8 Orbită eliptică a Pământului

Majoritatea oamenilor știu că Pământul se învârte în jurul Soarelui într-o elipsă, nu într-un cerc, dar excentricitatea orbitei Pământului este de aproximativ 1/60. O planetă care se învârte în jurul soarelui său are întotdeauna o excentricitate între 0 și 1 (numărând 0, dar nu numărând 1). O excentricitate de 0 înseamnă că orbita este un cerc perfect cu Soarele în centru și planeta rotindu-se cu o viteză constantă.


Cu toate acestea, existența unei astfel de orbite este extrem de puțin probabilă, deoarece există un continuum de excentricități posibile, care pe o orbită închisă se măsoară prin împărțirea distanței dintre Soare și centrul elipsei. Orbita devine mai lungă și mai subțire pe măsură ce excentricitatea se apropie de 1. Planeta se rotește întotdeauna mai repede pe măsură ce se apropie de Soare și încetinește pe măsură ce se îndepărtează de acesta. Când excentricitatea este mai mare sau egală cu 1, atunci planeta își învârte soarele o dată și zboară pentru totdeauna în spațiu.

7. Pământul se clătina

Pământul trece periodic prin vibrații. Acest lucru se datorează în principal influenței forțelor gravitaționale, care „întind” umflătura ecuatorială a Pământului. Soarele și Luna exercită, de asemenea, presiune asupra acestei umflături, creând astfel clătinarea Pământului. Cu toate acestea, pentru observațiile astronomice de zi cu zi, aceste efecte sunt neglijabile.


Înclinarea și longitudinea Pământului au o perioadă de 18,6 ani, timpul necesar pentru ca Luna să facă un cerc prin noduri și să oscileze între două săptămâni și șase luni. Durata depinde de orbita Pământului în jurul Soarelui și de orbita Lunii în jurul Pământului.

6. Pământ plat

Fapt (un fel de): Pământul este cu adevărat plat.

Catolicii galileeni aveau poate doar o mică dreptate când credeau că pământul este plat. S-a întâmplat ca Pământul să aibă o formă aproape sferică, dar este ușor turtit la poli. Raza ecuatorială a Pământului este de 6378,14 kilometri, în timp ce raza sa polară este de 6356,75 km. În consecință, geologii au trebuit să vină cu diverse versiuni latitudine.


Latitudinea geocentrică este măsurată prin latitudinea vizuală, adică este unghiul relativ la ecuator față de centrul Pământului. Latitudine geografică- aceasta este latitudinea din punctul de vedere al observatorului, și anume, acesta este unghiul format din linia ecuatorului și o linie dreaptă care trece pe sub picioarele unei persoane. Latitudinea geografică este standardul pentru construirea hărților și determinarea coordonatelor. Cu toate acestea, măsurarea unghiului dintre Pământ și Soare (cât de departe la nord sau la sud strălucește Soarele pe Pământ în funcție de perioada anului) are loc întotdeauna în sistemul geocentric.

5. Precesiune

Axa pământului este îndreptată spre vârf. În plus, elipsa care formează orbita pământului se rotește foarte lent, ceea ce face ca forma mișcării pământului în jurul soarelui să fie foarte asemănătoare cu o margaretă.


În legătură cu ambele tipuri de precesiune, astronomii au identificat trei tipuri de ani: un an sideral (365, 256 de zile), care are o orbită în raport cu stelele îndepărtate; un an anormal (365.259 de zile), care este perioada de timp în care Pământul se deplasează de la cel mai apropiat punct (periheliu) la cel mai îndepărtat punct de Soare (afeliu) și înapoi; an tropical (365, 242 zile), care durează de la o zi a echinocțiului de primăvară la alta.

4. Cicluri Milankovitch

Astronomul Miliutin Milankovitch a descoperit la începutul secolului al XX-lea că înclinarea, excentricitatea și precesia Pământului nu sunt constante. Pe o perioadă de aproximativ 41.000 de ani, Pământul face un ciclu, în timpul căruia se înclină de la 24,2 - 24,5 grade la 22,1 - 22,6 grade și înapoi. În prezent, înclinarea axei Pământului este în scădere, iar ne aflăm exact la jumătatea distanței minime de înclinare de 22,6 grade, care va fi atinsă în aproximativ 12.000 de ani. Excentricitatea Pământului trece printr-un ciclu mult mai neregulat, care durează 100.000 de ani, în această perioadă fluctuează între 0,005 și 0,05.


După cum am menționat deja, în prezent indicatorul său este 1/60 sau 0,0166, dar acum este în scădere. Va atinge minimul în 28.000 de ani. El a sugerat că aceste cicluri cauzează epoca de gheata. Când înclinația și excentricitatea sunt deosebit de mari, iar precesiile sunt de așa natură încât Pământul este înclinat departe de Soare sau spre Soare, atunci în cele din urmă avem și iarna receîn emisfera vestică, cu prea multă topire a gheții primăvara sau vara.

3. Decelerația rotației

Datorită frecării cauzate de maree și particulele rătăcite în spațiu, viteza de rotație a Pământului încetinește treptat. Se estimează că în fiecare secol Pământul ia cinci sutimi de secundă mai mult pentru a se roti o dată. La începutul formării Pământului, ziua nu dura mai mult de 14 ore în loc de 24 de azi. Încetinirea rotației Pământului este motivul pentru care o dată la câțiva ani adăugăm o fracțiune de secundă la lungimea zilei.


Cu toate acestea, momentul în care sistemul nostru de 24 de ore va înceta să mai fie relevant este atât de îndepărtat încât aproape nimeni nu face presupuneri despre ce vom face cu timpul suplimentar care a apărut. Unii cred că am putea adăuga o anumită perioadă de timp fiecărei zile, ceea ce ne-ar putea oferi în cele din urmă o zi de 25 de ore, sau ar putea schimba durata orei împărțind ziua în 24 de părți egale.

2. Luna se îndepărtează

În fiecare an, Luna se îndepărtează de orbita Pământului cu 4 centimetri. Acest lucru se datorează mareelor ​​pe care le „aduce” pe Pământ.


Gravitația lunii care acționează asupra pământului distorsionează scoarta terestra cu câțiva centimetri. Deoarece Luna se rotește mult mai repede decât orbitele sale, umflăturile trage Luna și o scot din orbite.

1. Sezonalitate

Solstițiul și echinocțiul sunt simboluri ale începutului anotimpurilor respective, și nu mijlocul lor. Acest lucru se datorează faptului că Pământul are nevoie de timp să se încălzească sau să se răcească. Astfel, sezonalitatea se distinge prin lungimea corespunzătoare a luminii zilei. Acest efect se numește întârziere sezonieră și variază în funcție de locație geografică observator. Cu cât o persoană se îndepărtează de poli, cu atât mai puțină tendința de a rămâne în urmă.


În multe orașe din America de Nord, decalajul este de obicei de aproximativ o lună, rezultând vremea cea mai rece pe 21 ianuarie și cea mai caldă pe 21 iulie. Cu toate acestea, oamenii care trăiesc în astfel de latitudini se bucură de zilele calde de vară de la sfârșitul lunii august, purtând haine ușoare și chiar mergând la plajă. În același timp, aceeași dată de pe „cealaltă parte” a solstițiului de vară va corespunde cu aproximativ 10 aprilie. Mulți oameni vor rămâne doar în așteptarea verii.