Ziemia, podobnie jak inne planety, krąży wokół Słońca. Ta ścieżka Ziemi nazywana jest orbitą (łac. Orbita - tor, droga). Dowodem ruchu orbitalnego Ziemi są zjawiska aberracji światła gwiazd i ich przesunięć paralaktycznych, które są nieodłącznym elementem okresowej natury. Okresowość jest równa jednemu rokowi, co odpowiada czasowi obrotu Ziemi wokół Słońca.
Ruch Słońca po ekliptyce jest odbiciem ruchu Ziemi na jej orbicie. Ekliptyka jest dużym kołem sfery niebieskiej, utworzonym przez przecięcie jej płaszczyzny orbity. Płaszczyzna ekliptyki jest nachylona do płaszczyzny równika niebieskiego i przecina się z nim pod kątem 23°27”.
Orbita Ziemi- elipsa zbliżona do koła, w której jednym z ognisk jest Słońce. Odległość Ziemi od Słońca zmienia się w ciągu roku od 147 milionów km w peryhelium (2 stycznia) do 152 milionów km w aphelium (5 lipca). Długość orbity wynosi ponad 930 milionów km. Ziemia (dokładniej środek ciężkości) porusza się po swojej orbicie z zachodu na wschód, pokrywając się z kierunkiem jej obrotu osiowego, ze średnią prędkością około 29,8 km/s i całą drogę pokonuje w ciągu 365 dni. 6 godz. 9 min 9 sek. Ten okres czasu nazywany jest rokiem gwiezdnym (gwiazdowym).
rok tropikalny- odstęp czasu między dwoma kolejnymi przejściami Słońca przez równonoc wiosenną. Jest o 20 minut krótszy niż rok gwiezdny i wynosi 365 dni. 5 h 48 min 46 s, ponieważ równonoc wiosenna powoli przesuwa się w kierunku ruchu orbitalnego Ziemi (w kierunku pozornego rocznego ruchu Słońca) pod kątem 50 "na rok, a równonoc następuje, zanim Słońce przejdzie 360 ° wzdłuż ekliptyka Zjawisko to nazwano precesją równonocy i jest spowodowane precesją. Precesja- powolny stożkowaty obrót osi Ziemi wokół prostopadłej do płaszczyzny orbity z wierzchołkiem w środku Ziemi. Okres jego pełnego obrotu wynosi około 26 tysięcy lat. Precesja jest spowodowana przyciąganiem wybrzuszenia równikowego Ziemi przez Słońce i Księżyc oraz ich tendencją do obracania osi Ziemi w położenie prostopadłe do płaszczyzny orbity w celu wyrównania płaszczyzn równika niebieskiego i ekliptyki. Ale Ziemia, jak każde obracające się ciało, przeciwdziała tym siłom, co powoduje stożek obrotu swojej osi wokół biegunów (jak oś obracającego się blatu). Ze względu na zmianę położenia osi ziemi i osi świata zmienia się położenie w przestrzeni równika ziemskiego i niebieskiego, a co za tym idzie, punkty równonocy wiosennej i jesiennej.
Ze względu na preludium równonocy początek wszystkich pór roku jest stopniowo przesuwany na wcześniejsze daty. Po 13 tysiącach lat daty równonocy wiosennej i jesiennej zamienią się miejscami, lato na półkuli północnej przypadnie na grudzień, styczeń i luty, a zima na czerwiec, lipiec i sierpień.
Konsekwencją precesji jest również przemieszczanie się biegunów świata wśród gwiazd. Jeśli teraz gwiazdą pobliską Bieguna Północnego Świata (P) jest Gwiazda Polarna w gwiazdozbiorze Małej Niedźwiedzicy, to za 13 tysięcy lat gwiazda polarna Wega w konstelacji Liry znajdzie się na swoim miejscu i stanie się.
W czasach nowożytnych oś obrotu Ziemi jest nachylona do płaszczyzny orbity pod kątem 66,5° i porusza się w ciągu roku w przestrzeni równoległej do siebie. Prowadzi to do zmiany pór roku i nierówności dnia i nocy - najważniejszych konsekwencji obrotu Ziemi na jej orbicie wokół Słońca.
Gdyby oś Ziemi była prostopadła do płaszczyzny orbity, to płaszczyzna rozdzielająca światło i terminatora(linia podziału światła na powierzchni Ziemi) przechodziłaby przez oba bieguny i dzieliłaby wszystkie równoleżniki na pół, dzień byłby zawsze równy nocy, a promienie słoneczne na równiku w południe zawsze padałyby pionowo . W miarę oddalania się od równika kąt ich padania zmniejszałby się i na biegunach byłby równy zeru. W tych warunkach ogrzewanie powierzchni ziemi w ciągu roku zmniejszyłoby się od równika do biegunów i nie doszłoby do zmiany pór roku.
Nachylenie osi Ziemi do płaszczyzny orbity i zachowanie jej orientacji w przestrzeni powodują różny kąt padania promieni słonecznych i odpowiednio różnice w dopływie ciepła do powierzchni Ziemi w różnych porach roku , a także nierówne długości dnia i nocy w ciągu roku na wszystkich szerokościach geograficznych, z wyjątkiem równika, gdzie dzień i noc trwają zawsze po 12 godzin.
22 czerwca oś ziemi swoim północnym krańcem jest zwrócona w stronę słońca. Tego dnia - przesilenie letnie- promienie słoneczne w południe padają pionowo na równoleżnik 23,5° N. cii. - to Północny Zwrotnik (gr. tropikas - koło zwrotne). Wszystkie równoleżniki na północ od równika do 66,5°N. cii. większość dnia jest oświetlona - na tych szerokościach geograficznych dzień jest dłuższy niż noc. na północ od 66,5° N. cii. w dniu przesilenia letniego terytorium jest całkowicie oświetlone przez Słońce - jest dzień polarny. Równoległy 66,5° N cii. to granica, od której zaczyna się dzień polarny - to koło podbiegunowe. Tego samego dnia na wszystkich równoleżnikach na południe od równika do 66,5° S. cii. dzień jest krótszy niż noc. na południe od 66,5°S cii. terytorium w ogóle nie jest oświetlone - jest noc polarna. Równoległy 66,5°S cii. - Południowy krąg polarny. 22 czerwca – początek astronomicznego lata na półkuli północnej i astronomicznej zimy na półkuli południowej.
22 grudnia oś ziemi swoim południowym krańcem jest skierowana w stronę słońca. Tego dnia - przesilenie zimowe- promienie słoneczne w południe padają pionowo na równoleżnik 23,5°S. cii. - Południowy zwrotnik. Na wszystkich równoleżnikach na południe od równika do 66,5° S. cii. dzień jest dłuższy niż noc. Począwszy od koła podbiegunowego ustala się dzień polarny. Tego dnia na wszystkich równoleżnikach na północ od równika do 66,5° N. cii. dzień jest krótszy niż noc. Za kołem podbiegunowym jest noc polarna. 22 grudnia - początek astronomicznego lata na półkuli południowej i astronomicznej zimy na półkuli północnej.
21 marca- w dzień równonocy wiosennej- oraz 23 września- w Równonoc jesienna- terminator przechodzi przez oba bieguny Ziemi i dzieli wszystkie równoleżniki na pół. Półkula północna i południowa są obecnie jednakowo oświetlone, dzień wszędzie na Ziemi jest równy nocy. W południe słońce znajduje się w zenicie nad równikiem. Na Ziemi 21 marca i 23 września to początek astronomicznej wiosny i astronomicznej jesieni na odpowiednich półkulach.
Rytm sezonowy w przyrodzie wiąże się ze zmianą pór roku. Przejawia się w zmianach temperatury, wilgotności powietrza i innych wskaźników meteorologicznych, w reżimie zbiorników wodnych, w życiu roślin, zwierząt itp.
Literatura.
- Lubuszkina S.G. Geografia ogólna: Proc. zasiłek dla studentów uczęszczających na studia specjalne. „Geografia” / SG Lubuszkina, K.V. pashkang, A.V. Czernów; wyd. AV Czernów. - M. : Edukacja, 2004. - 288 s.
Tajemniczy i magiczny świat astronomii od czasów starożytnych przyciągał uwagę ludzkości. Ludzie podnosili głowy do rozgwieżdżonego nieba i zadawali odwieczne pytania, dlaczego gwiazdy zmieniają swoje położenie, dlaczego nadchodzi dzień i noc, dlaczego gdzieś wyje zamieć, a gdzieś na pustyni plus 50…
Ruch luminarzy i kalendarzy
Większość planet Układu Słonecznego krąży wokół siebie. W tym samym czasie wszyscy wykonują rewolucje wokół Słońca. Jedni robią to szybko i szybko, inni powoli i uroczyście. Planeta Ziemia nie jest wyjątkiem, stale porusza się w przestrzeni kosmicznej. Już w starożytności ludzie, znając przyczyny i mechanizm tego ruchu, zauważyli pewien ogólny wzorzec i zaczęli układać kalendarze. Już wtedy ludzkość była zainteresowana pytaniem, jaka jest prędkość obrotu Ziemi wokół Słońca.
Słońce wschodzi o wschodzie słońca
Ruch Ziemi wokół własnej osi to dzień Ziemi. A pełne przejście naszej planety po elipsoidalnej orbicie wokół gwiazdy to rok kalendarzowy.
Jeśli staniesz na biegunie północnym i narysujesz wyimaginowaną oś przez Ziemię do bieguna południowego, okaże się, że nasza planeta porusza się z zachodu na wschód. Pamiętasz, nawet w „Słowu Kampanii Igora” jest powiedziane, że „Słońce wschodzi o wschodzie słońca”? Wschód zawsze spotyka promienie słoneczne przed zachodem. Dlatego nowy rok na Dalekim Wschodzie przychodzi wcześniej niż w Moskwie.
Jednocześnie naukowcy ustalili, że tylko dwa punkty na naszej planecie znajdują się w pozycji statycznej względem biegunów północnego i południowego.
szalona prędkość
Wszystkie inne miejsca na planecie są w ciągłym ruchu. Jaka jest prędkość obrotu Ziemi wokół Słońca? Na równiku jest najwyższa i osiąga 1670 km na godzinę. Bliżej średnich szerokości geograficznych, na przykład we Włoszech, prędkość jest już znacznie niższa - 1200 km na godzinę. A im bliżej biegunów, tym jest coraz mniejszy.
Równa się 24 godzinom. Tak mówią naukowcy. Nazywamy to łatwiejszym - dzień.
Jak szybko ziemia obraca się wokół słońca?
350 razy szybciej niż samochód wyścigowy
Oprócz obracania się wokół własnej osi Ziemia wykonuje również ruch elipsoidalny wokół gwiazdy zwanej Słońcem. Jak szybko ziemia obraca się wokół słońca? Naukowcy od dawna obliczają ten wskaźnik za pomocą złożonych formuł i obliczeń. Prędkość Ziemi wokół Słońca wynosi 107 tysięcy kilometrów na godzinę.
Trudno sobie nawet wyobrazić te szalone, nierealne liczby. Na przykład nawet najbardziej wyścigowy samochód - 300 kilometrów na godzinę - jest 356 razy mniejszy niż prędkość Ziemi na orbicie.
Wydaje nam się, że to Słońce wschodzi i wschodzi, że Ziemia jest nieruchoma, a luminarz zatacza koło na niebie. Przez bardzo długi czas ludzkość właśnie tak myślała, dopóki naukowcy nie udowodnili, że wszystko dzieje się na odwrót. Dziś nawet uczeń wie, co dzieje się na świecie: planety płynnie i uroczyście poruszają się wokół Słońca, a nie odwrotnie. Ziemia krąży wokół Słońca i wcale nie tak, jak wierzyli starożytni.
Dowiedzieliśmy się więc, że prędkość obrotu Ziemi wokół własnej osi i Słońca wynosi odpowiednio 1670 km na godzinę (na równiku) i 107 tysięcy kilometrów na godzinę. Wow, lecimy!
rok słoneczny i gwiezdny
Pełen okrąg, a raczej eliptyczny owal, planeta Ziemia okrąża Słońce w 356 dni 5 godzin 48 minut 46 sekund. Astronomowie nazywają te liczby „rokiem astrologicznym”. Dlatego na pytanie „Jaka jest częstotliwość obrotu Ziemi wokół Słońca?” odpowiadamy prosto i zwięźle: „Rok”. Wskaźnik ten pozostaje niezmieniony, ale z jakiegoś powodu co cztery lata mamy rok przestępny, w którym jest jeszcze jeden dzień.
Po prostu astronomowie od dawna zgadzają się, że dodatkowych 5 i pół godziny nie liczy się co roku, ale wybrali liczbę roku astronomicznego, wielokrotność dni. Zatem rok ma 365 dni. Ale żeby z czasem nie było awarii, aby naturalne rytmy nie przesunęły się w czasie, co cztery lata w kalendarzu lutowym pojawia się jeden dodatkowy dzień. Te kwadranse przez 4 lata „zbierają się” w cały dzień - i świętujemy rok przestępny. Zatem odpowiadając na pytanie, jaka jest częstotliwość obiegu Ziemi wokół Słońca, śmiało można powiedzieć, że jeden rok.
W świecie naukowym istnieją pojęcia „roku słonecznego” i „roku gwiezdnego (gwiazdowego)”. Różnica między nimi wynosi około 20 minut i wynika to z faktu, że nasza planeta krąży po orbicie szybciej niż Słońce wraca do miejsca, które astronomowie określili jako równonoc wiosenną. Znamy już prędkość obrotu Ziemi wokół Słońca, a całkowity okres obiegu Ziemi wokół Słońca wynosi 1 rok.
Dni i lata na innych planetach
Dziewięć planet Układu Słonecznego ma swoje własne „koncepcje” dotyczące prędkości, tego, czym jest dzień i rok astronomiczny.
Na przykład planeta Wenus krąży wokół siebie przez 243 ziemskie dni. Wyobrażasz sobie, ile możesz tam zrobić w ciągu jednego dnia? A jak długa jest noc!
Ale na Jowiszu jest odwrotnie. Ta planeta obraca się wokół własnej osi z gigantyczną prędkością i udaje jej się wykonać pełny obrót o 360 stopni w 9,92 godziny.
Prędkość przejścia Ziemi na orbicie wokół Słońca wynosi rok (365 dni), ale Merkury to tylko 58,6 dni ziemskich. Na Marsie, planecie położonej najbliżej Ziemi, dzień trwa prawie tyle samo, co na Ziemi – 24 i pół godziny, ale rok jest prawie dwa razy dłuższy – 687 dni.
Obrót Ziemi wokół Słońca trwa 365 dni. Teraz pomnóżmy tę liczbę przez 247,7 i otrzymamy jeden rok na planecie Pluton. Mamy tysiąclecie, a na najbardziej odległej planecie w Układzie Słonecznym - tylko cztery lata.
Oto takie paradoksalne wartości i liczby przerażające w swojej skali.
Tajemnicza elipsa
Aby zrozumieć, dlaczego pory roku na planecie Ziemia zmieniają się okresowo, dlaczego latem jest gorąco, a zimą zimno na naszym środkowym pasie, ważne jest nie tylko udzielenie odpowiedzi na pytanie, jak szybko Ziemia obraca się wokół Słońca iw jaki sposób. Musisz także zrozumieć, jak ona to robi.
I robi to nie w kole, ale w elipsie. Jeśli obrysujemy Słońce, zobaczymy, że najbliżej źródła światła znajduje się ono w styczniu, a najdalej - w lipcu. Najbliższy punkt pozycji Ziemi na orbicie nazywa się peryhelium, a najdalszy punkt nazywa się aphelium.
Ponieważ oś ziemska nie znajduje się w pozycji ściśle pionowej, ale jest odchylona o około 23,4 stopnia, a względem orbity elipsoidalnej kąt nachylenia wzrasta do 66,3 stopnia, okazuje się, że w różnych pozycjach Ziemia wystawia różne boki na słońce.
Ze względu na nachylenie orbity Ziemia obraca się do gwiazdy na różnych półkulach, stąd zmiana pogody. Kiedy na półkuli północnej szaleje zima, na półkuli południowej kwitną gorące lata. Minie sześć miesięcy - a sytuacja zmieni się dokładnie odwrotnie.
Wiruj, ziemski luminarzu!
Czy słońce krąży wokół czegoś? Oczywiście! W kosmosie nie ma absolutnie nieruchomych obiektów. Wszystkie planety, wszystkie ich satelity, wszystkie komety i asteroidy kręcą się jak w zegarku. Oczywiście różne ciała niebieskie mają różne prędkości obrotowe i kąty nachylenia osi, ale mimo to zawsze są w ruchu. A Słońce, które jest gwiazdą, nie jest wyjątkiem.
Układ słoneczny nie jest niezależną zamkniętą przestrzenią. Wchodzi do ogromnej zwanej Drogą Mleczną. Ta z kolei obejmuje aż 200 miliardów gwiazd więcej. Słońce porusza się po okręgu wokół centrum tej galaktyki. Szybkość obrotu Słońca wokół własnej osi i galaktyki Drogi Mlecznej naukowcy obliczyli również na podstawie długoterminowych obserwacji i wzorów matematycznych.
Dziś są takie dane. Słońce wykonuje pełny cykl ruchu kołowego wokół Drogi Mlecznej w ciągu 226 milionów lat. W naukach astronomicznych liczba ta nazywana jest „rokiem galaktycznym”. Co więcej, jeśli wyobrazimy sobie powierzchnię Galaktyki jako płaską, to nasz luminarz wykonuje niewielkie fluktuacje w górę iw dół, kończąc na przemian na północnej i południowej półkuli Drogi Mlecznej. Częstotliwość takich wahań wynosi 30-35 milionów lat.
Naukowcy uważają, że Słońce podczas istnienia Galaktyki zdołało wykonać 30 pełnych obrotów wokół Drogi Mlecznej. Tak więc Słońce żyło dotychczas tylko 30 galaktycznych lat. Przynajmniej tak twierdzą naukowcy.
Większość naukowców uważa, że życie na Ziemi zaczęło się 252 miliony lat temu. Można więc argumentować, że pierwsze żywe organizmy na Ziemi pojawiły się, gdy Słońce wykonało swój 29. obrót wokół Drogi Mlecznej, czyli w 29. roku swojego galaktycznego życia.
Ciało i gazy poruszają się z różnymi prędkościami
Dowiedzieliśmy się wielu ciekawych faktów. Znamy już prędkość obrotu Ziemi wokół Słońca, dowiedzieliśmy się, jaki jest rok astronomiczny i galaktyczny, jak szybko Ziemia i Słońce poruszają się po swoich orbitach, a teraz ustalimy, jak szybko Słońce obraca się wokół osi .
Fakt, że Słońce się obraca, został zauważony przez starożytnych badaczy. Podobne plamy pojawiały się na nim okresowo, a następnie znikały, co pozwoliło stwierdzić, że obraca się wokół własnej osi. Ale z jaką prędkością? Naukowcy, dysponując najnowocześniejszymi metodami badań, spierali się o to przez bardzo długi czas.
W końcu nasza oprawa ma bardzo złożony skład. Jego ciało jest solidne. Wewnątrz znajduje się stałe jądro, wokół którego znajduje się płaszcz gorącej cieczy. Powyżej jest twarda kora. Oprócz tego powierzchnia Słońca jest spowita gorącym gazem, który stale się pali. Jest to ciężki gaz, który składa się głównie z wodoru.
Tak więc samo ciało Słońca obraca się powoli, a ten płonący gaz - szybko.
25 dni i 22 lata
Zewnętrzna powłoka Słońca wykonuje pełny obrót wokół własnej osi w ciągu 27 i pół dnia. Astronomowie byli w stanie to ustalić, obserwując plamy słoneczne. Ale to jest średnia. Na przykład plamy słoneczne na równiku obracają się szybciej i obracają się wokół własnej osi w ciągu 25 dni. Na biegunach plamy słoneczne poruszają się w tempie od 31 do 36 dni.
Ciało samej gwiazdy obraca się wokół własnej osi w ciągu 22,14 lat. Ogólnie rzecz biorąc, w ciągu stu lat ziemskiego życia Słońce obróci się wokół własnej osi tylko cztery i pół razy.
Dlaczego naukowcy tak dokładnie badają prędkość rotacji naszej gwiazdy?
Ponieważ daje odpowiedzi na wiele pytań dotyczących ewolucji. W końcu gwiazda Słońce jest źródłem życia dla wszelkiego życia na Ziemi. To z powodu rozbłysków na Słońcu, według wielu badaczy, życie pojawiło się na Ziemi (252 miliony lat temu). I właśnie z powodu zachowania Słońca w starożytności wyginęły dinozaury i inne gady.
Świeć nam jasno, Słońce!
Ludzie nieustannie zastanawiają się, czy Słońce wyczerpie swoją energię, czy zgaśnie? Oczywiście zgaśnie - na świecie nie ma nic wiecznego. A dla tak masywnych gwiazd jest czas narodzin, aktywności i rozpadu. Ale jak dotąd Słońce jest w środku cyklu ewolucyjnego i ma dość energii. Nawiasem mówiąc, na samym początku ta gwiazda była mniej jasna. Astronomowie ustalili, że w najwcześniejszych stadiach rozwoju jasność Słońca była o 70 procent niższa niż obecnie.
Miejsce, w którym zachodzi słońce
Wschód i zachód słońca to naprawdę majestatyczny obraz. W całym swoim pięknie rozwija się na otwartej przestrzeni - poza miastem, w terenie, a zwłaszcza nad morzem. Część horyzontu, gdzie słońce wschodzi i zachodzi, przybiera szkarłatną barwę…
Ta niesamowita planeta ma swoją nazwę na cześć boga czczonego przez Rzymian, który patronuje handlowi. Bóg Merkury był szybki. Nazwa planety nie została wybrana przypadkowo, ponieważ porusza się po niebie szybciej niż inne planety.Merkury należy do ...
Ziemia krąży wokół Słońca ze średnią prędkością 29,76 km/s. Całą drogę okrąża orbitę w ciągu 365 dni 6 godzin 9 minut 9,6 sekundy.
Najważniejszą konsekwencją obrotu Ziemi wokół Słońca przy prawie niezmienionym położeniu jej osi w przestrzeni jest zmiana pór roku.
Początek astronomicznego lata na półkuli północnej – 22 czerwca – przesilenie letnie. Na półkuli południowej w tym czasie rozpoczyna się astronomiczna zima. Podczas przesilenia letniego Ziemia znajduje się w aphelium. Oś Ziemi jest nachylona swoim północnym krańcem do Słońca, a w południe promienie słoneczne padają pionowo na szerokości geograficznej 23°27″ N – na północnym zwrotniku, 22 czerwca Słońce zajmuje najwyższą pozycję w rok na niebie na wszystkich szerokościach geograficznych półkuli północnej. Szerokości geograficzne na północ od 66 °33" s. cii. (z koła podbiegunowego) znajdują się całkowicie na oświetlonej połowie Ziemi (ryc. 14, a), a Słońce nie zachodzi tutaj za horyzontem.
Na wszystkich szerokościach geograficznych między kołem podbiegunowym a równikiem dzień jest dłuższy niż noc. Oświetlenie półkuli północnej w dniu letniego przesilenia jest największe w roku. Na półkuli południowej w dniu letniego przesilenia Słońce znajduje się szczególnie nisko nad horyzontem. Na południe od 66 ° 33 "S (od południowego koła podbiegunowego) panuje noc polarna, odpowiadająca w czasie dnia polarnego na tych samych szerokościach geograficznych półkuli północnej. Na wszystkich szerokościach geograficznych między południowym kołem polarnym a równikiem, dzień jest krótszy niż noc Oświetlenie półkuli południowej w ciągu dnia Przesilenie letnie jest najmniejsze w roku.
Nieustannie poruszając się po orbicie, 23 września Ziemia zajmuje pozycję, w której linia rozdzielająca światło przechodzi przez bieguny geograficzne, a dzień jest równy nocy na całej Ziemi. to Równonoc jesienna. Obie półkule (północna i południowa) są tego dnia jednakowo oświetlone. 23 września - początek astronomicznej jesieni na półkuli północnej i początek astronomicznej wiosny - na południowej.
22 grudnia, godz przesilenie zimowe Ziemia jest w peryhelium. Półkula południowa jest zwrócona w stronę Słońca i tam zaczyna się astronomiczne lato, a na półkuli północnej astronomiczna zima. Promienie słoneczne w południe padają prosto na południowy zwrotnik (23°27" S). Obszar w pobliżu bieguna południowego, ograniczony południowym kołem polarnym (66°33" S), jest oświetlany przez niezachodzące Słońce; nad odpowiednim obszarem na półkuli północnej Słońce nie wschodzi. Oświetlenie półkuli południowej jest największe w ciągu roku, półkuli północnej jest najmniejsze. Podobnie jak 22 czerwca dzień równa się nocy tylko na równiku.
21 marca, w dniu równonocy wiosennej, Słońce oświetla Ziemię w taki sam sposób jak 23 września: znajduje się w zenicie nad równikiem i na wszystkich szerokościach geograficznych dzień jest równy nocy. Na półkuli północnej nadchodzi astronomiczna wiosna, na południowej - jesień.
Ziemia porusza się po orbicie z różnymi prędkościami. W okresie, gdy znajduje się najbliżej Słońca (w peryhelium), jego prędkość jest największa. Najniższa prędkość występuje podczas przejścia Ziemi przez aphelium. Wynika z tego, że ze wszystkich pór roku na półkuli północnej najdłuższe jest lato, a najkrótsze zima, na półkuli południowej jest odwrotnie. Różnice w długości pór roku są niewielkie. Obecnie wiosna na półkuli północnej trwa 92,8 dnia, lato - 93,6, jesień - 89,8, zima - 89,0.
Piąta co do wielkości planeta w Układzie Słonecznym – Ziemia, powstała 4,54 miliarda lat temu z pyłu i gazu protoplanetarnego, ma kształt nie do końca regularnej kuli i obraca się nie tylko wokół Słońca po orbicie w postaci słabo wyrażonej elipsy ze średnią prędkością około 100 tys. km/h, ale także wokół własnej osi. Obrót następuje patrząc z bieguna północnego, w kierunku z zachodu na wschód, czyli przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Właśnie dlatego, że Ziemia obraca się wokół Słońca i jednocześnie wokół własnej osi, absolutnie we wszystkich częściach tej planety następuje okresowa zmiana dnia i nocy, a także sekwencyjna zmiana czterech pór roku.
Średnia odległość Słońca od Ziemi wynosi około 150 milionów km, a różnica między najmniejszą a największą odległością to około 4,8 miliona km, przy czym orbita Ziemi bardzo nieznacznie zmienia swoją ekscentryczność, a cykl wynosi 94 tysiące lat. Ważnym czynnikiem wpływającym na klimat Ziemi jest odległość między nią a Słońcem. Istnieją sugestie, że epoka lodowcowa na Ziemi rozpoczęła się dokładnie w czasie, gdy znajdowała się ona w maksymalnej możliwej odległości od Słońca.
Dodatkowy dzień w kalendarzu
Ziemia wykonuje jeden obrót wokół własnej osi w około 23 godziny i 56 minut, a jeden obrót wokół Słońca trwa 365 dni i 6 godzin. Ta różnica okresów stopniowo się kumuluje i raz na 4 lata pojawia się w naszym kalendarzu dodatkowy dzień (29 lutego), a taki rok nazywany jest rokiem przestępnym. Wpływ na ten proces ma również znajdujący się w bezpośrednim sąsiedztwie Księżyc, pod wpływem którego pola grawitacyjnego stopniowo zwalnia obrót Ziemi, a to z kolei wydłuża dzień o około jedną tysięczną na 100 lat.
Nadchodzi znaczna zmiana klimatu
Zmiana pór roku następuje z powodu nachylenia osi obrotu Ziemi do orbity Słońca. Kąt ten wynosi teraz 66° 33'. Przyciąganie innych satelitów i planet nie zmienia kąta nachylenia osi Ziemi, ale powoduje, że Ziemia porusza się po okręgu - proces ten nazywamy precesją. W tej chwili położenie osi Ziemi jest takie, że biegun północny znajduje się naprzeciw gwiazdy polarnej. W ciągu następnych 12 tysięcy lat oś Ziemi przesunie się pod wpływem precesji i znajdzie się naprzeciw gwiazdy Vega, która znajduje się dopiero w połowie drogi (pełny cykl precesji to 25 800 lat) i spowoduje bardzo znaczące zmiany klimatyczne zmian na absolutnie całej powierzchni Ziemi.
Fluktuacje powodujące zmiany klimatu na Ziemi
Dwa razy w miesiącu w momencie przejścia przez równik i dwa razy w roku, gdy Słońce znajduje się w tej samej pozycji, przyciąganie precesji maleje i staje się równe zeru, po czym ponownie wzrasta, czyli tempo precesji jest oscylacyjne . Wahania te nazywane są nutacjami, osiągają swoje maksimum średnio raz na 18,6 lat i pod względem wpływu na klimat zajmują drugie miejsce po zmianie pór roku.
Krótko w obrocie Ziemi wokół Słońca.
Nasza planeta jest w ciągłym ruchu. Wraz ze Słońcem porusza się w przestrzeni wokół centrum Galaktyki. A to z kolei porusza się we wszechświecie. Ale najważniejszą rzeczą dla wszystkich żywych istot jest obrót Ziemi wokół Słońca i własnej osi. Bez tego ruchu warunki na planecie nie byłyby odpowiednie do podtrzymywania życia.
Układ Słoneczny
Ziemia jako planeta Układu Słonecznego według naukowców powstała ponad 4,5 miliarda lat temu. W tym czasie odległość od słońca praktycznie się nie zmieniła. Prędkość planety i przyciąganie grawitacyjne Słońca równoważą jej orbitę. Nie jest idealnie okrągły, ale stabilny. Gdyby siła przyciągania gwiazdy była większa lub prędkość Ziemi wyraźnie spadła, to spadłaby ona na Słońce. W przeciwnym razie prędzej czy później poleciałaby w kosmos, przestając być częścią systemu.
Odległość Słońca od Ziemi umożliwia utrzymanie optymalnej temperatury na jej powierzchni. Dużą rolę odgrywa w tym także atmosfera. Gdy Ziemia obraca się wokół Słońca, zmieniają się pory roku. Natura przystosowała się do takich cykli. Ale gdyby nasza planeta była dalej, temperatura na niej byłaby ujemna. Gdyby było bliżej, cała woda wyparowałaby, ponieważ termometr przekroczyłby temperaturę wrzenia.
Ścieżka planety wokół gwiazdy nazywana jest orbitą. Trajektoria tego lotu nie jest idealnie okrągła. Posiada elipsę. Maksymalna różnica wynosi 5 milionów km. Najbliższy Słońcu punkt orbity znajduje się w odległości 147 km. To się nazywa peryhelium. Jego ziemia przechodzi w styczniu. W lipcu planeta znajduje się w maksymalnej odległości od gwiazdy. Największa odległość to 152 miliony km. Ten punkt nazywa się aphelium.
Obrót Ziemi wokół własnej osi i Słońca zapewnia odpowiednio zmianę reżimów dziennych i okresów rocznych.
Dla człowieka ruch planety wokół środka układu jest niezauważalny. Dzieje się tak, ponieważ masa Ziemi jest ogromna. Niemniej jednak co sekundę przelatujemy w kosmosie około 30 km. Wydaje się to nierealne, ale takie są wyliczenia. Średnio uważa się, że Ziemia znajduje się w odległości około 150 milionów km od Słońca. Dokonuje jednego pełnego obrotu wokół gwiazdy w ciągu 365 dni. Odległość przebyta w ciągu roku to prawie miliard kilometrów.
Dokładna odległość, jaką nasza planeta pokonuje w ciągu roku, poruszając się wokół Słońca, wynosi 942 miliony km. Razem z nią poruszamy się w kosmosie po eliptycznej orbicie z prędkością 107 000 km/h. Kierunek obrotu jest z zachodu na wschód, czyli przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.
Planeta nie dokonuje pełnego obrotu w dokładnie 365 dni, jak się powszechnie uważa. To wciąż trwa około sześciu godzin. Ale dla wygody chronologii czas ten jest brany pod uwagę łącznie przez 4 lata. W rezultacie jeden dodatkowy dzień „biegnie”, jest dodawany w lutym. Taki rok jest uważany za rok przestępny.
Prędkość obrotu Ziemi wokół Słońca nie jest stała. Ma odchylenia od średniej. Wynika to z orbity eliptycznej. Różnica między wartościami jest najbardziej wyraźna w punktach peryhelium i aphelium i wynosi 1 km/s. Zmiany te są niezauważalne, ponieważ my i wszystkie otaczające nas obiekty poruszamy się w tym samym układzie współrzędnych.
zmiana pór roku
Ruch obrotowy Ziemi wokół Słońca i nachylenie osi planety umożliwiają zmianę pór roku. Jest to mniej zauważalne na równiku. Ale bliżej biegunów roczna cykliczność jest bardziej wyraźna. Półkula północna i południowa planety są nierównomiernie ogrzewane energią Słońca.
Poruszając się wokół gwiazdy, mijają cztery warunkowe punkty orbity. Jednocześnie dwa razy z kolei w cyklu półrocznym okazują się być dalej lub bliżej niego (w grudniu i czerwcu - dni przesileń). Odpowiednio, w miejscu, gdzie powierzchnia planety lepiej się nagrzewa, temperatura otoczenia jest tam wyższa. Okres na takim terytorium jest zwykle nazywany latem. Na drugiej półkuli w tym czasie jest zauważalnie zimniej - panuje tam zima.
Po trzech miesiącach takiego ruchu, z częstotliwością sześciu miesięcy, oś planetarna znajduje się w taki sposób, że obie półkule znajdują się w takich samych warunkach ogrzewania. W tym czasie (w marcu i wrześniu - dni równonocy) reżimy temperatur są w przybliżeniu równe. Potem, w zależności od półkuli, nadchodzi jesień i wiosna.
oś ziemi
Nasza planeta to wirująca kula. Jego ruch odbywa się wokół osi warunkowej i odbywa się zgodnie z zasadą góry. Opierając się podstawą w płaszczyźnie w stanie nieskręconym, zachowa równowagę. Kiedy prędkość obrotowa słabnie, góra opada.
Ziemia nie ma przystanku. Na planetę działają siły przyciągania Słońca, Księżyca i innych obiektów układu i Wszechświata. Mimo to utrzymuje stałą pozycję w przestrzeni. Szybkość jego obrotu, uzyskana podczas formowania się jądra, jest wystarczająca do utrzymania względnej równowagi.
Oś ziemi przechodząca przez kulę planety nie jest prostopadła. Jest nachylona pod kątem 66°33´. Obrót Ziemi wokół własnej osi i Słońca umożliwia zmianę pór roku. Planeta „spadałaby” w kosmos, gdyby nie miała ścisłej orientacji. Nie byłoby mowy o stałości warunków środowiskowych i procesów życiowych na jego powierzchni.
Osiowy obrót Ziemi
Obrót Ziemi wokół Słońca (jeden obrót) następuje w ciągu roku. W ciągu dnia zmienia się dzień i noc. Jeśli spojrzysz na biegun północny Ziemi z kosmosu, zobaczysz, jak obraca się on w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Wykonuje pełny obrót w ciągu około 24 godzin. Ten okres nazywa się dniem.
Szybkość obrotu określa szybkość zmiany dnia i nocy. W ciągu godziny planeta obraca się o około 15 stopni. Prędkość obrotu w różnych punktach na jego powierzchni jest różna. Wynika to z faktu, że ma kulisty kształt. Na równiku prędkość liniowa wynosi 1669 km/h, czyli 464 m/s. Im bliżej biegunów, liczba ta maleje. Na trzydziestej szerokości geograficznej prędkość liniowa wyniesie już 1445 km/h (400 m/s).
Ze względu na rotację osiową planeta ma lekko ściśnięty kształt od biegunów. Ponadto ruch ten „zmusza” poruszające się obiekty (w tym przepływy powietrza i wody) do odchylenia się od pierwotnego kierunku (siła Coriolisa). Inną ważną konsekwencją tej rotacji są przypływy i odpływy.
zmiana nocy i dnia
Sferyczny obiekt z jedynym źródłem światła w danym momencie jest oświetlony tylko w połowie. W stosunku do naszej planety w jednej jej części w tej chwili nastąpi dzień. Nieoświetlona część będzie ukryta przed Słońcem - jest noc. Obrót osiowy umożliwia zmianę tych okresów.
Oprócz reżimu świetlnego zmieniają się warunki ogrzewania powierzchni planety energią światła. Ten cykl jest ważny. Szybkość zmiany reżimów świetlnych i termicznych odbywa się stosunkowo szybko. W ciągu 24 godzin powierzchnia nie ma czasu ani się przegrzać, ani ochłodzić poniżej optimum.
Obrót Ziemi wokół Słońca i jego osi ze względnie stałą prędkością ma decydujące znaczenie dla świata zwierząt. Bez stałości orbity planeta nie przebywałaby w strefie optymalnego ogrzewania. Bez rotacji osiowej dzień i noc trwałyby sześć miesięcy. Ani jedno, ani drugie nie przyczyniłoby się do powstania i zachowania życia.
Nierówny obrót
Ludzkość przyzwyczaiła się do tego, że zmiana dnia i nocy następuje nieustannie. Służyło to jako swego rodzaju wzorzec czasu i symbol jednolitości procesów życiowych. Na okres obrotu Ziemi wokół Słońca w pewnym stopniu wpływa elipsa orbity i innych planet układu.
Kolejną cechą jest zmiana długości dnia. Osiowy obrót Ziemi jest nierówny. Istnieje kilka głównych powodów. Istotne znaczenie mają wahania sezonowe związane z dynamiką atmosfery i rozkładem opadów. Ponadto fala pływowa skierowana przeciwko ruchowi planety stale ją spowalnia. Liczba ta jest znikoma (przez 40 tysięcy lat przez 1 sekundę). Ale w ciągu 1 miliarda lat, pod wpływem tego, długość dnia wzrosła o 7 godzin (z 17 do 24).
Badane są konsekwencje obrotu Ziemi wokół Słońca i jego osi. Badania te mają ogromne znaczenie praktyczne i naukowe. Służą nie tylko do dokładnego określania współrzędnych gwiazd, ale także do identyfikacji wzorców, które mogą wpływać na procesy życiowe człowieka i zjawiska naturalne w hydrometeorologii i innych dziedzinach.
