Ako mentalno zamislite sebe kako lebdite u zraku iznad sjevernog pola, možete vidjeti da se Zemlja rotira suprotno od kazaljke na satu. Dakle, Sunce izlazi na istoku i zalazi na zapadu. Aksijalna rotacija Zemlje potvrđena je eksperimentima sa Foucaultovim klatnom. Ovješeni teret (odvod) koji se ljulja na niti stalno mijenja ravan svog zamaha. Rotacija Zemlje povezana je sa konceptom vremena. Vrlo pojednostavljeno: vrijeme je prirodno ponavljajući događaj (fenomen) neraskidivo povezan s kretanjem. Ako nema kretanja, onda se događaj ne može ponoviti. S vremena na vrijeme na Zemlji se izlazak i zalazak sunca ponavljaju i dolazi do promjene dana i noći. To je zbog kretanja Zemlje oko svoje ose.

Zemlja napravi punu revoluciju za jedan dan, odnosno period njene rotacije određuje osnovnu jedinicu vremena - dan. Dobili su ime sunčanih dana za razliku od zvezdanih dana, koji se neznatno razlikuju u vremenu. Da bi se dobile manje jedinice vremena, dan je podijeljen na 24 jednaka dijela, koji su se zvali sati, sati su podijeljeni na minute, a minute na sekunde. U stvari, određivanje tačnog vremena je složenije nego što je ovdje opisano. Za njegovo utvrđivanje korišćena su astronomska zapažanja i proračuni koji su pokazali da postoje fluktuacije u kretanju Zemlje oko svoje ose, a u proseku solarni dan traje 24 sata 3 minuta 56,5 sekundi. Tokom 4 godine akumulira se razlika od oko 24 sata. Stoga postoji prijestupna godina, u kojoj ima 366 dana, a ne 365 kao u normalnoj godini.

Jasno je da će ih u nekom trenutku u različitim dijelovima svijeta biti drugačije vrijeme. Ovo vrijeme se zove lokalno vrijeme, i razlikovat će se, iako ne mnogo, čak iu susjednim naseljena područja. Stoga je, radi praktičnosti, površina globusa podijeljena meridionalno kroz 15° na 24 dijela, koji su se zvali vremenske zone. Vrijeme unutar takvih zona naziva se standardno vrijeme. Iza standardno vrijeme prihvaćeno lokalno vrijeme, dostupno na srednjem meridijanu svakog takvog pojasa. Vrijeme svake vremenske zone razlikuje se od susjednih zona za 1 sat. Teritorija Rusije pokriva 11 vremenskih zona (od 2 do 12). Iza univerzalno vrijeme uzima se vrijeme nulte zone u čijoj sredini prolazi nulti (Greenwich) meridijan.

Vremenske zone se računaju istočno od Griničkog meridijana. Moskva i Sankt Peterburg su u drugoj vremenskoj zoni. Dakle, kada je u Londonu 12 sati popodne, onda je u ovim gradovima vrijeme 14 sati. Pažljiva osoba odmah će prigovoriti i reći da se vrijeme ljeta u Sankt Peterburgu i Moskvi razlikuje od vremena u Londonu ne 2, nego 3 sata, i biće potpuno u pravu. Činjenica je da se ljeti standardno vrijeme pomjera za 1 sat unaprijed. Ovo se radi u cilju efikasnijeg korišćenja dnevnog svetla. Takvo vrijeme, uvedeno posebnom rezolucijom, naziva se porodiljsko vrijeme(dekret - dekret, dekret). Od 1930. godine u našoj zemlji postoji porodiljsko vrijeme, budući da se satovi stalno pomjeraju 1 sat unaprijed u odnosu na standardno vrijeme. 1991. godine takvo porodiljsko vrijeme je ukinuto, ali se u ljeto, posebnom Vladinom uredbom, uspostavlja svake godine. ljetno vrijeme, ispred zone za 1 sat.

Zove se vrijeme vremenske zone u kojoj se nalazi glavni grad Rusije Moskovsko vrijeme, iza srednjoevropsko vrijeme Oduzeto vrijeme je vremenska zona u kojoj se nalazi glavni grad Francuske, Pariz. Mora se reći da su konvencionalne linije vremenskih zona uspostavljene na kopnu prekinute. To je zbog povlačenja granica vremenske zone duž državnih granica ili duž administrativnih granica unutar velikih država, budući da je vrijeme u njima obično određeno standardnim vremenom njihovih glavnih gradova ili administrativnih centara.

Postoji još jedna konvencionalna linija na površini globusa. Ovo datumska linija, odnosno linija s obje strane na kojoj se datumi razlikuju za jedan dan. Proteže se sredinom vremenske zone 12, skoro pa se poklapa sa meridijanom od 180°.

Kao rezultat rotacije Zemlje, tijela koja se kreću duž (duž) njene površine su pod utjecajem Coriolisovo ubrzanje,što odstupa od početnog smjera njihovog kretanja na sjevernoj hemisferi udesno, a na južnoj hemisferi ulijevo. Dakle, rijeke na sjevernoj hemisferi erodiraju desnu obalu, a rijeke na južnoj hemisferi erodiraju lijevu obalu. Ovo je poznato Pivski zakon. Coriolisovo ubrzanje djeluje na sličan način na sve linearno pokretne objekte (zračne struje, morske struje itd.), na sjevernoj hemisferi ih skreće udesno, a na južnoj hemisferi - ulijevo. Na ekvatoru nema otklona pokretnih tijela, odnosno Coriolisovo ubrzanje je jednako 0. Njegovo povećanje se dešava prema polovima, u blizini kojih je ono maksimalno.

Posljedica aksijalne rotacije Zemlje je smjena dana i noći na njoj. Kada bi osa rotacije bila okomita na ravan Zemljine orbite, unutar koje se okreće oko Sunca, tada bi dan na Zemlji uvijek bio jednak noći, odnosno dnevno svjetlo i tama bi svaki put bili tačno 12 sati. Ali Zemljina os rotacije je nagnuta i njen ugao nagiba u odnosu na orbitalnu ravan je oko 66,5°. Dakle, dan je duži od noći i obrnuto, osim na ekvatoru, gdje je dan uvijek jednak noći. Budući da je osa rotacije uvijek okomita na ekvatorijalnu ravan, potonja je nagnuta prema ravni zemljine orbite pod uglom od 23,5°.

Geografske posljedice aksijalne rotacije Zemlje sastoje se u utjecaju na njen oblik u vidu polarne kompresije, u prirodnim devijacijama strujanja zraka, morskih struja i strujanja kanala kao rezultat djelovanja Coriolisovog ubrzanja, u prisustvu cirkadijalni ritam(smjena dana i noći), manifestira se u ritmičkim promjenama u prirodi (povjetarac, promjene temperature, budnost i san organizama itd.).

Za prirodu zemljine površine, aksijalna rotacija zemlje je od velike važnosti.

1. To će stvoriti osnovnu jedinicu vremena - dan, podijeljen na dva glavna dijela - osvijetljeni i neosvijetljeni. Sa ovom jedinicom vremena u procesu evolucije organski svijet Pokazalo se da su fiziološke aktivnosti životinja i biljaka usklađene. Promjena napetosti (rad) i opuštanje (odmor) je unutrašnja potreba organizama. Njegovi ritmovi su mogli biti različiti, ali u procesu evolucije došlo je do selekcije takvih organizama čiji unutrašnji biološki „satovi“ svakodnevno „rade“.
Glavni sinkronizator bioloških ritmova je izmjena svjetla i tame. Povezan je s ritmom fotosinteze, diobom i rastom stanica, disanjem, sjajem algi i još mnogo toga.
Budući da se dužina dana mijenja sa godišnjim dobima, dnevni ritam životinja i biljaka varira između 23-26, a nekih 22-28 sati.
Zavisi od dana najvažnija karakteristika toplinski režim (a ne količina topline) zemljine površine - promjena dnevnog grijanja i noćnog hlađenja. Nije samo pomak važan; ali i njihovo trajanje.
Dnevni ritam se očituje i u neživoj prirodi: u zagrijavanju i hlađenju stijena i vremenskim utjecajima, temperaturnom režimu vodenih tijela, temperaturi zraka i vjetrova, padavinama na tlu.

2. Drugo bitno značenje rotacije geografskog prostora je njegova podjela na desno i lijevo. To dovodi do skretanja putanje kretanja tijela udesno na sjevernoj hemisferi i ulijevo na južnoj.
1826. istoričar P. A. Slovtsov je ukazao na eroziju desnih obala sibirskih rijeka. Godine 1857. ruski akademik K. M. Baer izrazio je opći stav da sve rijeke sjeverne hemisfere ispiraju desne obale. Godine 1835. francuski matematičar G. Coriolis formulisao je teoriju relativnog kretanja tijela u rotirajućem referentnom okviru. Rotirajući geografski prostor je takav mobilni sistem. Devijacija putanja kretanja tijela udesno ili ulijevo naziva se Coriolisova sila ili Coriolisovo ubrzanje.
Suština fenomena je sledeća. Smjer kretanja tijela je, prirodno, pravolinijski u odnosu na os svijeta. Ali na Zemlji se to događa na rotirajućoj sferi; ispod tijela koje se kreće, ravnina horizonta skreće se ulijevo na sjevernoj hemisferi i udesno na južnoj hemisferi. Pošto se posmatrač nalazi na čvrstoj površini rotirajuće sfere, čini mu se da se telo koje se kreće skreće udesno, dok se u stvari ravnina horizonta kreće ulevo.
Coriolisova sila se najjasnije može vidjeti u zamahu Foucaultovog klatna. Teret okačen na slobodnom navoju njiše se u jednoj ravni u odnosu na svjetsku os. Disk ispod klatna rotira sa Zemljom. Stoga se svaki zamah klatna u odnosu na disk događa u novom smjeru. U Lenjingradu (φ = 60°), disk ispod klatna rotira za 15° i 60°-13° u roku od jednog sata, pri čemu je 15° ugao rotacije Zemlje u roku od jednog sata.
Odstupanje putanje kretanja od prvobitnog pravca bilo koje mase je, u fizičkoj suštini, isto što i odstupanje Foucaultovog klatna.
Konzervacija po masama, zbog inercije, pravolinijsko kretanje i istovremena rotacija zemljine površine određuju prividno odstupanje pravaca kretanja udesno na sjevernoj i ulijevo na južnoj hemisferi, bez obzira da li se masa kreće duž meridijana ili paralele.
Dakle, sila skretanja Zemljine rotacije direktno je proporcionalna masi tijela koje se kreće, brzini kretanja i sinusnoj širini. Na ekvatoru je 0 i raste sa zemljopisnom širinom.
Sve pokretne mase su podložne dejstvu Coriolisove sile: voda u okeanskim i morskim strujama, u rekama, vazdušne mase tokom atmosferske cirkulacije, materija u Zemljinom jezgru; Coriolisova sila se takođe uzima u obzir u balistici.

3. Rotacija Zemlje (zajedno sa njenim sfernim oblikom) u polju sunčevog zračenja (svetlosti i toplote) određuje širinu prirodnih zona zapad-istok.

4. Već smo vidjeli geodetske (za oblik planete) i geofizičke (za preraspodjelu masa u njenom tijelu) posljedice neravnomjernog rotacionog režima Zemlje.

5. Zahvaljujući rotaciji Zemlje, uzlazne i silazne vazdušne struje, poremećene na različitim mestima, dobijaju dominantnu spiralu: na severnoj hemisferi se formira levoruki vijak, na južnoj hemisferi desnoruki. Vazdušne mase, vode okeana, a verovatno i materija jezgra podležu ovom obrascu.

Period rotacije Zemlje oko svoje ose je konstantna vrijednost. Astronomski, to je jednako 23 sata 56 minuta i 4 sekunde. Međutim, naučnici nisu uzeli u obzir beznačajnu grešku, zaokružujući ove brojke na 24 sata ili jedan zemaljski dan. Jedna takva rotacija naziva se dnevna rotacija i odvija se od zapada prema istoku. Za osobu sa Zemlje to izgleda kao da se jutro, popodne i veče smenjuju. Drugim riječima, izlazak, podne i zalazak sunca u potpunosti se poklapaju sa dnevnom rotacijom planete.

Šta je Zemljina osa?

Zemljina osa se mentalno može zamisliti kao zamišljena linija oko koje se okreće treća planeta od Sunca. Ova os siječe Zemljinu površinu u dvije konstantne tačke - sjevernom i južnom geografskom polu. Ako, na primjer, mentalno nastavimo smjer zemljine ose gore, onda će proći pored zvijezde Sjevernjače. Inače, upravo to objašnjava nepokretnost North Star. Efekat se stvara tako nebeska sfera kreće se oko ose, a samim tim i oko ove zvijezde.

Također se osobi sa Zemlje čini da se zvjezdano nebo okreće u smjeru od istoka prema zapadu. Ali to nije istina. Prividno kretanje je samo odraz prave dnevne rotacije. Važno je znati da naša planeta istovremeno učestvuje ne u jednom, već u najmanje dva procesa. Okreće se oko Zemljine ose i vrši orbitalno kretanje oko nebeskog tijela.

Prividno kretanje Sunca je isti odraz pravog kretanja naše planete u njenoj orbiti oko njega. Kao rezultat, dolazi prvi dan, a zatim noć. Napominjemo da je jedan pokret nezamisliv bez drugog! Ovo su zakoni Univerzuma. Štaviše, ako je period rotacije Zemlje oko svoje ose jednak jednom zemaljskom danu, tada vrijeme njenog kretanja oko nebeskog tijela nije konstantna vrijednost. Hajde da saznamo šta utiče na ove pokazatelje.

Šta utiče na brzinu Zemljine orbitalne rotacije?

Period rotacije Zemlje oko svoje ose je konstantna vrijednost, što se ne može reći za brzinu kojom plava planeta kreće se u orbiti oko zvijezde. Dugo su astronomi mislili da je ta brzina konstantna. Ispostavilo se da nije! Trenutno, zahvaljujući najpreciznijim mjernim instrumentima, naučnici su otkrili neznatno odstupanje u prethodno dobijenim brojkama.

Razlog za ovu varijabilnost je trenje koje se javlja tokom morske oseke. To je ono što direktno utiče na smanjenje orbitalne brzine treće planete od Sunca. Zauzvrat, oseke i oseke su posljedica njenog djelovanja na Zemlju stalni pratilac- Meseci. Čovjek ne primjećuje takvu revoluciju planete oko nebeskog tijela, baš kao i period rotacije Zemlje oko svoje ose. Ali ne možemo a da ne obratimo pažnju na činjenicu da proljeće ustupa mjesto ljetu, ljeto jeseni, a jesen zimi. I to se stalno dešava. To je posljedica orbitalnog kretanja planete, koje traje 365,25 dana, odnosno jedne zemaljske godine.

Vrijedi napomenuti da se Zemlja kreće neravnomjerno u odnosu na Sunce. Na primjer, u nekim je tačkama najbliži nebeskom tijelu, au drugim je najudaljeniji od njega. I još nešto: orbita oko Zemlje nije krug, već oval ili elipsa.

Zašto osoba ne primjećuje dnevnu rotaciju?

Čovjek nikada neće moći primijetiti rotaciju planete dok je na njenoj površini. To se objašnjava razlikom u veličini naše i zemaljske kugle - prevelika je za nas! Nećete moći primijetiti period Zemljine revolucije oko svoje ose, ali ćete ga moći osjetiti: dan će ustupiti mjesto noći i obrnuto. O tome je već bilo riječi gore. Ali šta bi se dogodilo da plava planeta ne bi mogla da se okreće oko svoje ose? Evo šta: na jednoj strani Zemlje bio bi večni dan, a na drugoj - večna noć! Užasno, zar ne?

Važno je znati!

Dakle, period rotacije Zemlje oko svoje ose je skoro 24 sata, a vrijeme njenog "putovanja" oko Sunca je oko 365,25 dana (jedna zemaljska godina), jer ova vrijednost nije konstantna. Skrećemo vam pažnju da, pored dva razmatrana kretanja, Zemlja učestvuje i u drugim. Na primjer, ona se, zajedno sa ostalim planetama, kreće u odnosu na Mliječni put - našu rodnu Galaksiju. Zauzvrat, on se kreće u odnosu na druge susjedne galaksije. A sve se dešava jer u Univerzumu nikada nije bilo i neće biti ničega nepromjenjivog i nepokretnog! Ovo morate zapamtiti do kraja života.

Naša planeta je stalno u pokretu:

  • vrteći se okolo vlastita osovina, kretanje oko Sunca;
  • rotacija sa Suncem oko centra naše galaksije;
  • kretanje u odnosu na centar Lokalne grupe galaksija i dr.

Kretanje Zemlje oko sopstvene ose

Rotacija Zemlje oko svoje ose(Sl. 1). Zemljina os je uzeta kao zamišljena linija oko koje se rotira. Ova os je odstupljena za 23°27" od okomice na ravan ekliptike. Zemljina os se sece sa Zemljinom površinom u dve tačke - pol - severni i južni. Kada se posmatra sa severnog pola, Zemljina rotacija se dešava suprotno od kazaljke na satu, ili , kako se uobičajeno vjeruje, sa zapada prema istoku.Planeta završi punu rotaciju oko svoje ose za jedan dan.

Rice. 1. Rotacija Zemlje oko svoje ose

Dan je jedinica vremena. Postoje zvezdani i solarni dani.

Sideralni dan- ovo je vremenski period tokom kojeg će se Zemlja okretati oko svoje ose u odnosu na zvijezde. One su jednake 23 sata 56 minuta i 4 sekunde.

Sunčan dan- ovo je vremenski period tokom kojeg se Zemlja okreće oko svoje ose u odnosu na Sunce.

Ugao rotacije naše planete oko svoje ose je isti na svim geografskim širinama. Za jedan sat, svaka tačka na Zemljinoj površini se pomeri za 15° od svog prvobitnog položaja. Ali u isto vrijeme, brzina kretanja je obrnuto proporcionalna geografska širina: na ekvatoru iznosi 464 m/s, a na geografskoj širini od 65° samo 195 m/s.

Rotaciju Zemlje oko svoje ose 1851. godine dokazao je J. Foucault u svom eksperimentu. U Parizu, u Panteonu, ispod kupole je okačeno klatno, a ispod njega krug sa pregradama. Svakim narednim pokretom klatno je završavalo na novim podjelima. To se može dogoditi samo ako se površina Zemlje ispod klatna rotira. Položaj ravni zamaha klatna na ekvatoru se ne mijenja, jer se ravan poklapa sa meridijanom. Aksijalna rotacija Zemlje ima važne geografske posljedice.

Kada se Zemlja rotira, to se događa centrifugalna sila, koji igra važnu ulogu u oblikovanju oblika planete i smanjuje silu gravitacije.

Još jedna od najvažnijih posljedica aksijalne rotacije je formiranje rotacijske sile - Coriolisove sile. U 19. vijeku prvi ga je izračunao francuski naučnik iz oblasti mehanike G. Coriolis (1792-1843). Ovo je jedna od inercijskih sila uvedena da se uzme u obzir utjecaj rotacije pokretnog referentnog okvira na relativno kretanje materijalna tačka. Njegov efekat se može ukratko izraziti na sledeći način: svako pokretno telo na severnoj hemisferi se skreće udesno, a na južnoj hemisferi - ulevo. Na ekvatoru, Coriolisova sila je nula (slika 3).

Rice. 3. Djelovanje Coriolisove sile

Djelovanje Coriolisove sile proteže se na mnoge fenomene geografskog omotača. Njegov efekat skretanja posebno je uočljiv u pravcu kretanja vazdušnih masa. Pod uticajem sile skretanja Zemljine rotacije, vjetrovi umjerenih širina obje hemisfere poprimaju pretežno zapadni smjer, au tropskim geografskim širinama - istočni. Slična manifestacija Coriolisove sile nalazi se u smjeru kretanja oceanskih voda. Asimetrija riječnih dolina je također povezana sa ovom silom (desna obala je obično visoka na sjevernoj hemisferi, a lijeva obala na južnoj hemisferi).

Rotacija Zemlje oko svoje ose takođe dovodi do kretanja sunčeve svetlosti po zemljinoj površini od istoka ka zapadu, odnosno do promene dana i noći.

Smjena dana i noći stvara dnevni ritam u živoj i neživoj prirodi. Cirkadijalni ritam je usko povezan sa svetlosnim i temperaturnim uslovima. Poznate su dnevne varijacije temperature, dnevni i noćni povjetarac itd. Cirkadijalni ritmovi se javljaju iu živoj prirodi - fotosinteza je moguća samo tokom dana, većina biljaka otvara cvjetove u različito vrijeme; Neke životinje su aktivne danju, druge noću. Ljudski život takođe teče u cirkadijanskom ritmu.

Još jedna posljedica Zemljine rotacije oko svoje ose je vremenska razlika u različitim tačkama na našoj planeti.

Od 1884. godine usvojeno je zonsko vrijeme, odnosno cijela površina Zemlje podijeljena je na 24 vremenske zone od po 15°. Iza standardno vrijeme uzeti lokalno vrijeme srednjeg meridijana svake zone. Vrijeme u susjednim vremenskim zonama se razlikuje za jedan sat. Granice pojaseva su nacrtane uzimajući u obzir političke, administrativne i ekonomske granice.

Nultim pojasom se smatra Greenwich pojas (nazvan po Greenwich opservatoriju u blizini Londona), koji se proteže s obje strane početnog meridijana. Razmatra se vrijeme početnog meridijana Univerzalno vrijeme.

Meridian 180° se uzima kao međunarodni datumska linija- konvencionalna linija na površini zemaljske kugle, s obje strane koje se sati i minute poklapaju, a kalendarski datumi se razlikuju za jedan dan.

Za više racionalno korišćenje u ljeto dana 1930. godine uvela je naša zemlja porodiljsko vrijeme, jedan sat ispred vremenske zone. Da bi se to postiglo, kazaljke na satu su pomjerene za jedan sat unaprijed. S tim u vezi, Moskva, budući da je u drugoj vremenskoj zoni, živi prema vremenu treće vremenske zone.

Od 1981. godine, od aprila do oktobra, vrijeme se pomjera za jedan sat unaprijed. Ovo je tzv ljetno vrijeme. Uvodi se radi uštede energije. Ljeti je Moskva dva sata ispred standardnog vremena.

Vrijeme vremenske zone u kojoj se Moskva nalazi je Moskva.

Kretanje Zemlje oko Sunca

Rotirajući oko svoje ose, Zemlja se istovremeno kreće oko Sunca, obilazeći krug za 365 dana 5 sati 48 minuta 46 sekundi. Ovaj period se zove astronomska godina. Radi praktičnosti, vjeruje se da u godini ima 365 dana, a svake četiri godine, kada se 24 sata od šest sati „akumuliraju“, nema 365, već 366 dana u godini. Ova godina se zove prijestupna godina i jedan dan se dodaje februaru.

Put u svemiru kojim se Zemlja kreće oko Sunca naziva se orbita(Sl. 4). Zemljina orbita je eliptična, tako da udaljenost od Zemlje do Sunca nije konstantna. Kada je Zemlja unutra perihel(iz grčkog peri- blizu, blizu i helios- Sunce) - tačka orbite najbliža Suncu - 3. januara, udaljenost je 147 miliona km. U ovo vrijeme na sjevernoj hemisferi je zima. Najveća udaljenost od Sunca u afelija(iz grčkog aro- daleko od i helios- Sunce) - najveća udaljenost od Sunca - 5. jul. To je jednako 152 miliona km. U ovo vrijeme na sjevernoj hemisferi je ljeto.

Rice. 4. Kretanje Zemlje oko Sunca

Godišnje kretanje Zemlje oko Sunca posmatra se kontinuiranom promjenom položaja Sunca na nebu – podnevnom nadmorskom visinom Sunca i promjenama položaja njegovog izlaska i zalaska, trajanjem svijetlih i tamnih dijelova dan se menja.

Prilikom kretanja u orbiti, smjer Zemljine ose se ne mijenja, uvijek je usmjeren prema Sjevernjači.

Kao rezultat promjena udaljenosti od Zemlje do Sunca, kao i zbog nagiba Zemljine ose prema ravni njenog kretanja oko Sunca, na Zemlji se uočava neravnomjerna raspodjela sunčevog zračenja tokom cijele godine. Tako dolazi do promjene godišnjih doba, što je karakteristično za sve planete čija je osa rotacije nagnuta prema ravni orbite. (ekliptika) različito od 90°. Orbitalna brzina planete na sjevernoj hemisferi veća je zimi, a niža ljeti. Dakle, zimsko polugodište traje 179 dana, a ljetno - 186 dana.

Kao rezultat kretanja Zemlje oko Sunca i nagiba Zemljine ose prema ravni orbite za 66,5°, naša planeta doživljava ne samo promjenu godišnjih doba, već i promjenu dužine dana i noći.

Rotacija Zemlje oko Sunca i promjena godišnjih doba na Zemlji prikazani su na Sl. 81 (ekvinocij i solsticij u skladu sa godišnjim dobima na sjevernoj hemisferi).

Samo dva puta godišnje - u dane ekvinocija, dužina dana i noći na cijeloj Zemlji je gotovo ista.

Ekvinocija- trenutak u kojem centar Sunca, tokom njegovog prividnog godišnjeg kretanja duž ekliptike, prelazi nebeski ekvator. Postoje prolećne i jesenje ravnodnevice.

Nagib Zemljine ose rotacije oko Sunca u danima ekvinocija 20-21. marta i 22-23. septembra pokazuje se neutralnim u odnosu na Sunce, a delovi planete okrenuti prema njemu ravnomerno su osvetljeni od pola do stub (sl. 5). Sunčevi zraci padaju okomito na ekvator.

Najduži dan i najduži kratka noc posmatrano na letnji solsticij.

Rice. 5. Osvetljenje Zemlje Suncem u dane ekvinocija

Solsticij- trenutak kada centar Sunca prođe tačke ekliptike najudaljenije od ekvatora (tačke solsticija). Postoje ljetni i zimski solsticij.

Na dan ljetnog solsticija, 21.-22. juna, Zemlja zauzima položaj u kojem je sjeverni kraj njene ose nagnut prema Suncu. A zraci padaju okomito ne na ekvator, već na sjeverni tropski pojas, čija je geografska širina 23°27". Ne samo da su polarna područja osvijetljena 24 sata, već i prostor iza njih do geografske širine od 66°. 33" (Arktički krug). Na južnoj hemisferi u ovom trenutku je osvijetljen samo onaj njen dio koji leži između ekvatora i južnog arktičkog kruga (66°33"). Iznad njega, zemaljska površina ovog dana nije osvijetljena.

Na dan zimskog solsticija, 21.-22. decembra, sve se dešava obrnuto (sl. 6). Sunčeve zrake već padaju okomito na južne tropske krajeve. Područja koja su osvijetljena na južnoj hemisferi nisu samo između ekvatora i tropa, već i oko Južnog pola. Ovakva situacija se nastavlja do proljećne ravnodnevice.

Rice. 6. Osvetljenje Zemlje u vreme zimskog solsticija

Na dve paralele Zemlje u dane solsticija, Sunce u podne je direktno iznad glave posmatrača, odnosno u zenitu. Takve paralele se nazivaju tropima. U sjevernom tropiku (23° S) Sunce je u zenitu 22. juna, u južnom tropu (23° S) - 22. decembra.

Na ekvatoru je dan uvijek jednak noći. Upadni ugao sunčevih zraka na zemljinu površinu i dužina dana tamo se malo mijenjaju, pa smjena godišnjih doba nije izražena.

Arktički krugovi izvanredne po tome što su granice područja u kojima postoje polarni dani i noći.

Polarni dan- period kada Sunce ne pada ispod horizonta. Što je pol udaljeniji od arktičkog kruga, polarni dan je duži. Na geografskoj širini arktičkog kruga (66,5°) traje samo jedan dan, a na polu - 189 dana. Na sjevernoj hemisferi, na geografskoj širini arktičkog kruga, polarni dan se obilježava 22. juna, na dan ljetnog solsticija, a na južnoj hemisferi, na geografskoj širini južnog arktičkog kruga, 22. decembra.

polarna noć traje od jednog dana na geografskoj širini arktičkog kruga do 176 dana na polovima. Tokom polarne noći, Sunce se ne pojavljuje iznad horizonta. Na sjevernoj hemisferi na geografskoj širini arktičkog kruga, ovaj fenomen se opaža 22. decembra.

Nemoguće je ne primijetiti tako divan prirodni fenomen kao što su bijele noći. Bijele noći- ovo su vedre noći na početku ljeta, kada se večernja zora spaja s jutarnjom, a sumrak traje cijelu noć. Oni se primećuju na obe hemisfere na geografskim širinama većim od 60°, kada centar Sunca u ponoć padne ispod horizonta za najviše 7°. U Sankt Peterburgu (oko 60° N) bijele noći traju od 11. juna do 2. jula, u Arhangelsku (64° N) - od 13. maja do 30. jula.

Sezonski ritam u vezi sa godišnjim kretanjem prvenstveno utiče na osvetljenost zemljine površine. U zavisnosti od promene visine Sunca iznad horizonta na Zemlji, postoji pet zonama osvetljenja. Vruća zona se nalazi između sjevernog i južnog tropa (trop Raka i Tropik Jarca), zauzima 40% Zemljine površine i razlikuje se najveći broj toplote koja dolazi od Sunca. Između tropa i arktičkih krugova na južnoj i sjevernoj hemisferi postoje umjerene svjetlosne zone. Godišnja doba su ovdje već izražene: što je dalje od tropskih krajeva, ljeto je kraće i svježije, zima je duža i hladnija. Polarne zone na sjevernoj i južnoj hemisferi ograničene su arktičkim krugovima. Ovdje je visina Sunca iznad horizonta niska tokom cijele godine, pa je količina sunčeve topline minimalna. Polarne zone karakterišu polarni dani i noći.

U zavisnosti od godišnjeg kretanja Zemlje oko Sunca, ne samo da se menjaju godišnja doba i povezana neravnomernost osvetljenosti zemljine površine po geografskim širinama, već i značajan deo procesa u geografskom omotaču: sezonske promene vremena, režim rijeka i jezera, ritmovi u životu biljaka i životinja, vrste i vrijeme poljoprivrednih radova.

Kalendar.Kalendar- sistem za računanje dugih vremenskih perioda. Ovaj sistem se zasniva na periodičnim prirodnim fenomenima povezanim sa kretanjem nebeskih tela. Kalendar se koristi astronomske pojave- promjena godišnjih doba, dana i noći, promjena mjesečevih faza. Prvi kalendar je bio egipatski, nastao u 4. veku. BC e. Julije Cezar je 1. januara 45. uveo julijanski kalendar, koji još uvijek koriste ruski Pravoslavna crkva. Zbog činjenice da je dužina julijanske godine za 11 minuta i 14 sekundi duža od astronomske, do 16. veka. nakupila se "greška" od 10 dana - dan prolećne ravnodnevice nije nastupio 21. marta, već 11. marta. Ova greška je ispravljena 1582. godine papinim dekretom Grgur XIII. Brojanje dana je pomjereno za 10 dana unaprijed, a dan nakon 4. oktobra propisano je da se smatra petak, ali ne 5. oktobar, već 15. oktobar. Prolećna ravnodnevica je ponovo vraćena na 21. mart, a kalendar je počeo da se zove gregorijanski kalendar. U Rusiji je uveden 1918. Međutim, ima i niz nedostataka: nejednaku dužinu mjeseci (28, 29, 30, 31 dan), nejednakost kvartala (90, 91, 92 dana), nedosljednost brojeva mjeseci po danu u sedmici.

Zemlja je uvek u pokretu. Iako se čini da nepomično stojimo na površini planete, ona se neprekidno rotira oko svoje ose i Sunca. To kretanje mi ne osjećamo, jer liči na letenje u avionu. Krećemo se istom brzinom kao i avion, tako da se uopće ne osjećamo kao da se krećemo.

Kojom brzinom se Zemlja okreće oko svoje ose?

Zemlja se jednom okrene oko svoje ose za skoro 24 sata (tačnije, za 23 sata 56 minuta 4,09 sekundi ili 23,93 sata). Budući da je obim Zemlje 40 075 km, bilo koji objekat na ekvatoru rotira brzinom od približno 1 674 km na sat ili približno 465 metara (0,465 km) u sekundi (40075 km podijeljeno sa 23,93 sata i dobijemo 1674 km na sat).

Na (90 stepeni severne geografske širine) i (90 stepeni južne geografske širine), brzina je efektivno nula jer se tačke polova rotiraju veoma sporom brzinom.

Da biste odredili brzinu na bilo kojoj drugoj geografskoj širini, jednostavno pomnožite kosinus geografske širine sa brzinom rotacije planete na ekvatoru (1674 km na sat). Kosinus od 45 stepeni je 0,7071, dakle pomnožite 0,7071 sa 1674 km na sat i dobijete 1183,7 km na sat.

Kosinus tražene geografske širine može se lako odrediti pomoću kalkulatora ili pogledati u kosinusnoj tabeli.

Brzina rotacije Zemlje za druge geografske širine:

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

Ciklično kočenje

Sve je ciklično, čak i brzina rotacije naše planete koju geofizičari mogu izmjeriti s preciznošću od milisekundi. Zemljina rotacija obično ima petogodišnje cikluse usporavanja i ubrzanja, i Prošle godine Ciklus usporavanja se često povezuje sa porastom zemljotresa širom svijeta.

Budući da je 2018. posljednja u ciklusu usporavanja, naučnici ove godine očekuju povećanje seizmičke aktivnosti. Korelacija nije uzročna veza, ali geolozi uvijek traže alate kako bi pokušali predvidjeti kada će se dogoditi sljedeći veliki potres.

Oscilacije zemljine ose

Zemlja lagano rotira dok se njena osa pomera prema polovima. Zapaženo je da se drift Zemljine ose ubrzava od 2000. godine, krećući se na istok brzinom od 17 cm godišnje. Naučnici su utvrdili da se osovina i dalje kreće na istok umjesto naprijed-nazad zbog kombinovanog efekta topljenja Grenlanda i , kao i gubitka vode u Evroaziji.

Očekuje se da će aksijalni pomak biti posebno osjetljiv na promjene koje se dešavaju na 45 stepeni sjeverne i južne geografske širine. Ovo otkriće dovelo je do toga da su naučnici konačno mogli da odgovore na dugotrajno pitanje zašto se osovina uopšte pomera. Njihanje ose prema istoku ili zapadu uzrokovano je sušnim ili vlažnim godinama u Evroaziji.

Kojom brzinom se Zemlja kreće oko Sunca?

Pored brzine Zemljine rotacije oko svoje ose, naša planeta kruži oko Sunca i brzinom od oko 108.000 km na sat (ili približno 30 km u sekundi), a svoju orbitu oko Sunca završava za 365.256 dana.

Tek u 16. veku ljudi su shvatili da je Sunce naš centar Solarni sistem, i da se Zemlja kreće oko njega i da nije fiksni centar Univerzuma.