Zem, podobne ako iné planéty, sa pohybuje okolo Slnka. Táto dráha Zeme sa nazýva orbita (lat. Orbita - dráha, cesta). Dôkazom obežného pohybu Zeme sú javy aberácie svetla hviezd a ich paralaktické premiestňovanie, ktoré sa vyznačujú periodickým charakterom. Periodicita sa rovná jednému roku, čo zodpovedá času, keď sa Zem obehne okolo Slnka.
Pohyb Zeme na jej obežnej dráhe sa odráža v pohybe Slnka po ekliptike. Ekliptika je veľký kruh nebeskej sféry, ktorý sa vytvorí, keď ju pretína rovina obežnej dráhy. Rovina ekliptiky je naklonená k rovine nebeského rovníka a pretína sa s ňou pod uhlom 23°27". Miesta ich priesečníka sa nazývajú body jarnej a jesennej rovnodennosti. V týchto bodoch sa Slnko objavuje dvakrát rok - 21. marca a 23. septembra pri presune z južnej pologule na severnú a naopak.
Obežná dráha Zeme- elipsa blízka kružnici, v ktorej jednom ohnisku sa nachádza Slnko. Vzdialenosť od Zeme k Slnku sa počas roka mení od 147 miliónov km v perihéliu (2. januára) po 152 miliónov km v aféliu (5. júla). Dĺžka obežnej dráhy je viac ako 930 miliónov km. Zem (presnejšie barycentrum) sa pohybuje na obežnej dráhe zo západu na východ, zhodne so smerom svojej osovej rotácie, s priemernou rýchlosťou asi 29,8 km/s a celú dráhu prejde za 365 dní. 6 h 9 min 9 s. Toto časové obdobie sa nazýva hviezdny rok.
Tropický rok– časový úsek medzi dvoma po sebe nasledujúcimi prechodmi Slnka cez jarnú rovnodennosť. Je o 20 minút kratší ako hviezdny rok a rovná sa 365 dňom. 5 hodín 48 minút 46 s, keďže bod jarnej rovnodennosti sa pomaly posúva v smere obežného pohybu Zeme (k zdanlivému ročnému pohybu Slnka) pod uhlom 50" za rok a rovnodennosť nastáva skôr ako Slnko. prechádza o 360° pozdĺž ekliptiky.Tento jav sa nazýval anticipácia rovnodenností a je spôsobený precesiou. Precesia– pomalá kužeľovitá rotácia zemskej osi okolo kolmice na obežnú rovinu s jej vrcholom v strede zeme. Obdobie jeho úplnej revolúcie je asi 26 tisíc rokov. Precesia je spôsobená príťažlivosťou Slnka a Mesiaca k zemskému rovníkovému vydutiu a ich túžbou otočiť zemskú os do kolmej polohy na obežnú rovinu, aby sa zosúladili roviny nebeského rovníka a ekliptiky. Ale Zem, ako každé rotujúce teleso, pôsobí proti týmto silám, čo spôsobuje kužeľovité otáčanie jej osi okolo pólov (ako os rotujúceho vrcholu). V dôsledku zmien polohy zemskej osi a osi sveta sa mení poloha zemského a nebeského rovníka v priestore a podľa toho aj body jarnej a jesennej rovnodennosti.
Vďaka očakávaniu rovnodenností sa začiatok všetkých ročných období postupne posúva na skoršie dátumy. O 13 tisíc rokov sa dátumy jarnej a jesennej rovnodennosti zmenia, leto na severnej pologuli pripadne na december, január a február a zima na jún, júl a august.
Dôsledkom precesie je aj pohyb svetových pólov medzi hviezdami. Ak je teraz najbližšia hviezda k severnému pólu (P) Polárna hviezda v súhvezdí Malá medvedica, potom sa o 13 tisíc rokov na jej mieste objaví polárna hviezda Vega v súhvezdí Lýra a stane sa polárnou hviezdou.
V modernej dobe je os rotácie Zeme naklonená k orbitálnej rovine pod uhlom 66,5° a počas celého roka sa pohybuje v priestore rovnobežne so sebou samým. To vedie k zmene ročných období a nerovnosti dňa a noci – najdôležitejším dôsledkom obehu Zeme okolo Slnka.
Ak by zemská os bola kolmá na obežnú rovinu, potom by rovina oddeľujúca svetlo a Terminátor(svetelná deliaca čiara na povrchu Zeme) by prešla oboma pólmi a rozdelila by všetky rovnobežky na polovicu, deň by sa vždy rovnal noci a slnečné lúče by vždy na poludnie dopadali kolmo na rovník. Keď sa vzdialia od rovníka, ich uhol dopadu by sa zmenšil a na póloch by sa stal nulovým. Za týchto podmienok by zohrievanie zemského povrchu počas roka klesalo od rovníka k pólom a nedochádzalo by k striedaniu ročných období.
Sklon zemskej osi k rovine obežnej dráhy a zachovanie jej orientácie v priestore určujú rôzne uhly dopadu slnečných lúčov a podľa toho aj rozdiely v toku tepla na zemský povrch v rôznych ročných obdobiach, ako aj nerovnaké dĺžky dňa a noci počas roka vo všetkých zemepisných šírkach, okrem rovníka, kde sa deň a noc rovná vždy 12 hodinám.
22. júna Severný koniec zemskej osi je obrátený k Slnku. V tento deň - deň letného slnovratu– slnečné lúče na poludnie dopadajú kolmo na rovnobežku 23,5° severnej šírky. w. - to je severný obratník (grécky tropikas - kruh otáčania). Všetky rovnobežky sú na sever od rovníka až po 66,5° severnej šírky. w. Väčšina dňa je osvetlená – v týchto zemepisných šírkach je deň dlhší ako noc. Severne od 66,5° s. w. v deň letného slnovratu je územie úplne osvetlené Slnkom - je tam polárny deň. Rovnobežka 66,5° severnej šírky w. Hranica, od ktorej začína polárny deň, je polárny kruh. V ten istý deň na všetkých rovnobežkách južne od rovníka na 66,5° j. w. deň je kratší ako noc. Južne od 66,5° j. š. w. Územie nie je vôbec osvetlené - je tam polárna noc. Rovnobežka 66,5° S. w. – južný polárny kruh. 22. júna začína astronomické leto na severnej pologuli a astronomická zima na južnej pologuli.
22. december Južný koniec zemskej osi je obrátený k Slnku. V tento deň - zimný slnovrat– slnečné lúče na poludnie dopadajú kolmo na rovnobežku 23,5° j. w. - Južný obratník. Na všetkých rovnobežkách južne od rovníka až po 66,5° j. w. deň je dlhší ako noc. Od Antarktického kruhu je stanovený polárny deň. V tento deň na všetkých rovnobežkách severne od rovníka až po 66,5° s. w. deň je kratší ako noc. Za polárnym kruhom je polárna noc. 22. decembra začína astronomické leto na južnej pologuli a astronomická zima na severnej pologuli.
21. marca- V deň jarnej rovnodennosti- A 23. septembra- V jesennej rovnodennosti– terminátor prechádza oboma pólmi Zeme a delí všetky rovnobežky na polovicu. Počas týchto dní je severná a južná pologuľa osvetlená rovnako, deň všade na Zemi sa rovná noci. Slnko na poludnie je v zenite nad rovníkom. Na Zemi sú 21. marec a 23. september začiatkom astronomickej jari a astronomickej jesene na zodpovedajúcich pologuliach.
Sezónny rytmus v prírode je spojený so zmenou ročných období. Prejavuje sa v zmenách teploty, vlhkosti vzduchu a iných meteorologických ukazovateľov, v režime vodných plôch, v živote rastlín, živočíchov atď.
Literatúra.
- Lyubushkina S.G. Všeobecná geografia: Učebnica. príručka pre vysokoškolákov študujúcich odbory. "Geografia" / S.G. Lyubushkina, K.V. Pashkang, A.V. Černov; Ed. A.V. Černovej. - M.: Vzdelávanie, 2004. - 288 s.
Tajomný a magický svet astronómie priťahoval pozornosť ľudstva už od staroveku. Ľudia zdvihli hlavy k hviezdnej oblohe a kládli večné otázky, prečo hviezdy menia svoju polohu, prečo prichádza deň a noc, prečo niekde kvíli snehová búrka a niekde na púšti je plus 50...
Pohyb svietidiel a kalendárov
Väčšina planét v slnečnej sústave sa točí okolo seba. Všetci zároveň robia revolúcie okolo Slnka. Niektorí to robia rýchlo a rýchlo, iní pomaly a slávnostne. Planéta Zem nie je výnimkou, neustále sa pohybuje vo vesmíre. Už v dávnych dobách si ľudia, ktorí nepoznali dôvody a mechanizmus tohto hnutia, všimli určitý všeobecný vzorec a začali zostavovať kalendáre. Už vtedy sa ľudstvo zaujímalo o otázku, akou rýchlosťou sa Zem otáča okolo Slnka.
Slnko vychádza pri východe slnka
Pohyb Zeme okolo svojej osi je deň Zeme. A úplný prechod našej planéty po elipsoidnej dráhe okolo hviezdy je kalendárny rok.
Ak sa postavíte na severný pól a nakreslíte imaginárnu os cez Zem k južnému pólu, ukáže sa, že naša planéta sa pohybuje zo západu na východ. Pamätáte si, že v „Príbehu Igorovej kampane“ sa hovorí, že „Slnko vychádza pri východe slnka“? Východ vždy prijíma slnečné lúče skôr ako Západ. Preto sa Nový rok začína skôr na Ďalekom východe ako v Moskve.
Vedci zároveň zistili, že iba dva body na našej planéte sú v statickej polohe voči severnému a južnému pólu.
Šialená rýchlosť
Všetky ostatné miesta na planéte sú v neustálom pohybe. Aká je rýchlosť obehu Zeme okolo Slnka? Na rovníku je najvyššie a dosahuje 1670 km za hodinu. Bližšie k stredným zemepisným šírkam, napríklad v Taliansku, je už rýchlosť oveľa nižšia - 1200 km za hodinu. A čím bližšie k pólom, tým je menšie a menšie.
Rovná sa 24 hodinám. To hovoria vedci. Hovoríme tomu jednoduchšie – deň.
Akou rýchlosťou sa Zem otáča okolo Slnka?
350-krát rýchlejšie ako pretekárske auto
Okrem rotácie okolo svojej osi Zem robí aj eliptický pohyb okolo hviezdy zvanej Slnko. Akou rýchlosťou sa Zem otáča okolo Slnka? Vedci už dlho vypočítali tento ukazovateľ pomocou zložitých vzorcov a výpočtov. Rýchlosť rotácie Zeme okolo Slnka je 107 tisíc kilometrov za hodinu.
Je ťažké sa čo i len pokúsiť predstaviť si tieto šialené, nereálne čísla. Napríklad aj to najzávodnejšie auto – 300 kilometrov za hodinu – je 356-krát menšie ako rýchlosť Zeme na obežnej dráhe.
Zdá sa nám, že toto Slnko vychádza a vychádza, že Zem je nehybná a svietidlo robí na oblohe kruh. Ľudstvo veľmi dlho uvažovalo presne takto, kým vedci nedokázali, že všetko sa deje naopak. Dnes už aj školák vie, čo sa deje vo svete: planéty sa hladko a slávnostne pohybujú okolo Slnka, a nie naopak. Zem sa točí okolo Slnka a vôbec nie tak, ako predtým verili starovekí ľudia.
Zistili sme teda, že rýchlosť rotácie Zeme okolo svojej osi a Slnka je 1670 km za hodinu (na rovníku) a 107 tisíc kilometrov za hodinu. Wow, letíme!
Slnečný a hviezdny rok
Celý kruh, alebo skôr elipsoidný ovál, planéta Zem obehne Slnko za 356 dní 5 hodín 48 minút 46 sekúnd. Astronómovia tieto čísla nazývajú „astrologický rok“. Preto na otázku „Aká je frekvencia rotácie Zeme okolo Slnka? odpovedáme jednoducho a stručne: „Rok“. Tento ukazovateľ zostáva nezmenený, ale z nejakého dôvodu máme každé štyri roky priestupný rok, v ktorom je o jeden deň viac.
Je to tak, že astronómovia sa už dlho zhodli, že 5 hodín navyše a „kopeck“ hodiny sa nepočítajú každý rok, ale zvolili si číslo astronomického roka, ktoré je násobkom dňa. Rok má teda 365 dní. Ale aby časom nedošlo k zlyhaniu, aby sa prirodzené rytmy neposúvali v čase, raz za štyri roky sa vo februári objaví v kalendári jeden deň navyše. V priebehu 4 rokov sa tieto štvrťdni „zhromaždia“ do celého dňa – a oslavujeme priestupný rok. Ak teda odpovieme na otázku, aká je frekvencia rotácie Zeme okolo Slnka, pokojne povedzme jeden rok.
Vo vedeckom svete existujú pojmy „slnečný rok“ a „hviezdny (hviezdny) rok“. Rozdiel medzi nimi je približne 20 minút a vzniká tým, že naša planéta sa na svojej dráhe pohybuje rýchlejšie, ako sa Slnko vracia na miesto, ktoré astronómovia určili ako bod jarnej rovnodennosti. Rýchlosť obehu Zeme okolo Slnka už poznáme a celá perióda obehu Zeme okolo Slnka je 1 rok.
Dni a roky na iných planétach
Deväť planét slnečnej sústavy má svoje vlastné „koncepty“ o rýchlosti, o tom, čo je deň a čo je astronomický rok.
Planéta Venuša sa napríklad otočí okolo seba za 243 pozemských dní. Viete si predstaviť, koľko toho tam stihnete za jeden deň? A ako dlho trvá noc?
Ale na Jupiteri je opak pravdou. Táto planéta sa točí okolo svojej osi obrovskou rýchlosťou a dokáže sa otočiť o 360 stupňov za 9,92 hodiny.
Obežná rýchlosť Zeme okolo Slnka je rok (365 dní), ale Merkúr je len 58,6 pozemského dňa. Na Marse, planéte najbližšej k Zemi, deň trvá takmer rovnako dlho ako na Zemi – 24 a pol hodiny, no rok je takmer dvakrát dlhší – 687 dní.
Obeh Zeme okolo Slnka je 365 dní. Teraz vynásobme toto číslo číslom 247,7 a získame jeden rok na planéte Pluto. Prešlo nám tisícročie, no na najvzdialenejšej planéte slnečnej sústavy ubehli len štyri roky.
Toto sú paradoxné hodnoty a čísla, ktoré sú svojou mierou desivé.
Tajomná elipsa
Aby sme pochopili, prečo sa ročné obdobia na planéte Zem pravidelne menia, prečo je tu v strednom pásme v lete horúco a v zime zima, je dôležité nielen odpovedať na otázku, ako rýchlo sa Zem otáča okolo Slnka a po akej dráhe. . Je tiež potrebné pochopiť, ako to robí.
A nerobí to v kruhu, ale v elipse. Ak obkreslíme Slnko, uvidíme, že najbližšie k svietidlu je v januári a najďalej v júli. Najbližší bod na obežnej dráhe Zeme sa nazýva perihélium a najvzdialenejší bod afélium.
Keďže zemská os nie je v striktne zvislej polohe, ale je naklonená asi o 23,4 stupňa a vo vzťahu k elipsoidnej dráhe sa uhol sklonu zväčší na 66,3 stupňa, ukazuje sa, že v rôznych polohách Zem vystavuje rôzne strany. Slnko.
V dôsledku sklonu obežnej dráhy sa Zem otáča smerom k hviezde s rôznymi hemisférami, a preto sa mení počasie. Keď na severnej pologuli zúri zima, na južnej pologuli kvitne horúce leto. Uplynie šesť mesiacov - a situácia sa zmení presne naopak.
Toč sa, pozemské svietidlo!
Točí sa Slnko okolo niečoho? Samozrejme! Vo vesmíre neexistujú absolútne nehybné objekty. Všetky planéty, všetky ich satelity, všetky kométy a asteroidy sa točia ako hodinky. Samozrejme, rôzne nebeské telesá majú rôzne rýchlosti otáčania a uhly sklonu osí, no stále sú stále v pohybe. A Slnko, ktoré je hviezdou, nie je výnimkou.
Slnečná sústava nie je samostatný uzavretý priestor. Je súčasťou obrovskej zvanej Mliečna dráha. Na druhej strane zahŕňa ďalších 200 miliárd hviezd. Slnko sa pohybuje v kruhu vzhľadom na stred tejto galaxie. Vedci pomocou dlhodobých pozorovaní a matematických vzorcov vypočítali aj rýchlosť rotácie Slnka okolo osi a galaxie Mliečna dráha.
Dnes sú takéto údaje dostupné. Slnko dokončí celý cyklus kruhového pohybu okolo Mliečnej dráhy za 226 miliónov rokov. V astronomickej vede sa tento údaj nazýva „galaktický rok“. Navyše, ak si predstavíme povrch galaxie ako plochý, potom naša hviezda mierne osciluje hore a dole, pričom sa striedavo objavuje na severnej a južnej pologuli Mliečnej dráhy. Frekvencia takýchto výkyvov je 30-35 miliónov rokov.
Vedci sa domnievajú, že Slnko stihlo počas existencie Galaxie urobiť 30 úplných otáčok okolo Mliečnej dráhy. Slnko teda doteraz žilo len 30 galaktických rokov. V každom prípade to tvrdia vedci.
Väčšina vedcov verí, že život na Zemi začal pred 252 miliónmi rokov. Dá sa teda tvrdiť, že prvé živé organizmy na Zemi sa objavili, keď Slnko vykonalo svoju 29. revolúciu okolo Mliečnej dráhy, teda v 29. roku svojho galaktického života.
Teleso a plyny sa pohybujú rôznymi rýchlosťami
Dozvedeli sme sa veľa zaujímavých faktov. Už poznáme rýchlosť otáčania Zeme okolo Slnka, zistili sme, aký je astronomický a galaktický rok, akou rýchlosťou sa Zem a Slnko pohybujú po svojich dráhach a teraz určíme, akou rýchlosťou rotuje Slnko. okolo svojej osi.
To, že sa Slnko otáča, si všimli už starovekí bádatelia. Podobné škvrny sa na ňom periodicky objavovali a mizli, čo viedlo k záveru, že sa otáča okolo osi. Ale akou rýchlosťou? Vedci, ktorí majú najmodernejšie výskumné metódy, sa o tom hádali veľmi dlho.
Naša hviezda má predsa veľmi zložité zloženie. Jeho telo je tuhé-kvapalné. Vo vnútri je pevné jadro, okolo ktorého je umiestnený horúci tekutý plášť. Nad ním je tvrdá kôra. Navyše, povrch Slnka je zahalený horúcim plynom, ktorý neustále horí. Je to ťažký plyn, ktorý pozostáva hlavne z vodíka.
Samotné telo Slnka sa teda otáča pomaly, ale tento horiaci plyn sa otáča rýchlo.
25 dní a 22 rokov
Vonkajší obal Slnka vykoná úplnú rotáciu okolo svojej osi za 27 a pol dňa. Astronómovia to dokázali určiť pozorovaním slnečných škvŕn. Ale toto je priemer. Napríklad slnečné škvrny na rovníku rotujú rýchlejšie a rotujú okolo svojej osi za 25 dní. Na póloch sa škvrny pohybujú rýchlosťou 31 až 36 dní.
Samotné telo hviezdy sa otočí okolo svojej osi za 22,14 roka. Vo všeobecnosti platí, že za sto rokov pozemského života sa Slnko otočí okolo svojej osi iba štyriapolkrát.
Prečo vedci tak presne študujú rýchlosť rotácie našej hviezdy?
Pretože poskytuje odpovede na mnohé evolučné otázky. Koniec koncov, hviezda Slnka je zdrojom života pre všetok život na Zemi. Práve kvôli slnečným erupciám, ako sa mnohí vedci domnievajú, sa na Zemi objavil život (pred 252 miliónmi rokov). A práve kvôli správaniu Slnka zomreli v dávnych dobách dinosaury a iné plazy.
Svieť nám, Slnko!
Ľudia sa neustále pýtajú, či Slnko nevyčerpá svoju energiu a nezhasne? Samozrejme, zhasne - na svete nie je nič večné. A pre takéto masívne hviezdy existuje čas zrodu, aktivity a rozpadu. Ale Slnko je zatiaľ v strede evolučného cyklu a má dostatok energie. Mimochodom, na samom začiatku bola táto hviezda menej jasná. Astronómovia zistili, že v najskorších štádiách vývoja bola jasnosť Slnka o 70 percent nižšia ako teraz.
Miesto, kde zapadá slnko
Východ a západ slnka sú skutočne majestátnym obrazom. V celej svojej kráse sa rozprestiera v otvorenom priestore – mimo mesta, v teréne a najmä na mori. Tá časť horizontu, kde slnko vychádza a zapadá, je vymaľovaná karmínovými farbami...
Táto úžasná planéta dostala svoje meno na počesť boha uctievaného Rimanmi, ktorí sponzorovali obchod. Boh Merkúr bol peši. Názov planéty nebol vybraný náhodou, pretože sa pohybuje rýchlejšie ako ostatné planéty na oblohe. Merkúr je…
Zem sa točí okolo Slnka priemernou rýchlosťou 29,76 km/s. Celú obežnú dráhu prekoná za 365 dní, 6 hodín, 9 minút, 9,6 sekúnd.
Najdôležitejším dôsledkom rotácie Zeme okolo Slnka s takmer nezmenenou polohou jej osi v priestore je zmena ročných období.
Začiatok astronomického leta na severnej pologuli - 22. júna - deň letného slnovratu. Na južnej pologuli v tomto období začína astronomická zima. V deň letného slnovratu je Zem v aféliu. Zemská os je naklonená severným koncom k Slnku a slnečné lúče na poludnie dopadajú kolmo na zemepisnú šírku 23°27" s. š. - v severnom obratníku Slnko zaujíma 22. júna najvyššiu polohu roka v r. obloha všetkých zemepisných šírok severnej pologule. Zemepisné šírky severne od 66 °33" s. w. (od polárneho kruhu) sa ocitnú úplne na osvetlenej polovici Zeme (obr. 14, a) a Slnko tu nezapadá pod horizont.
Vo všetkých zemepisných šírkach medzi polárnym kruhom a rovníkom sú dni dlhšie ako noci. Osvetlenie severnej pologule v deň letného slnovratu je najvyššie v roku. Na južnej pologuli je v deň letného slnovratu Slnko obzvlášť nízko nad obzorom. Južne od 66°33" S (od Antarktického kruhu) vládne polárna noc, ktorá trvaním zodpovedá polárnemu dňu v rovnakých zemepisných šírkach severnej pologule. Vo všetkých zemepisných šírkach medzi Antarktickým kruhom a rovníkom je deň kratší ako Osvetlenie južnej pologule za deň letný slnovrat je najmenší v roku.
Zem sa neustále pohybuje na obežnej dráhe a 23. septembra zaujme polohu, v ktorej čiara svetla prechádza geografickými pólmi a deň sa na celej Zemi rovná noci. Toto jesennej rovnodennosti. Obe pologule (severná a južná) sú v tento deň rovnako osvetlené. 23. september je začiatkom astronomickej jesene na severnej pologuli a začiatkom astronomickej jari na južnej.
22. decembra o hod zimný slnovrat, Zem je v perihéliu. Južná pologuľa je otočená smerom k Slnku a tam začína astronomické leto, zatiaľ čo na severnej pologuli začína astronomická zima. Na poludnie dopadajú slnečné lúče kolmo na južný obratník (23°27" j. š.). Oblasť pri južnom póle ohraničená Antarktickým kruhom (66°33" j. š.) je osvetlená nikdy nezapadajúcim Slnkom; Slnko nevychádza nad zodpovedajúcou oblasťou na severnej pologuli. Osvetlenie južnej pologule je najväčšie v roku, severná - najmenej. Rovnako ako 22. júna, deň sa rovná noci iba na rovníku.
21. marca, v deň jarnej rovnodennosti, Slnko osvetľuje Zem rovnakým spôsobom ako 23. septembra: stojí v zenite nad rovníkom a vo všetkých zemepisných šírkach sa deň rovná noci. Na severnej pologuli je astronomická jar a na južnej pologuli jeseň.
Zem sa pohybuje na obežnej dráhe rôznymi rýchlosťami. V období, keď je najbližšie k Slnku (v perihéliu), je rýchlosť jeho pohybu najväčšia. Najnižšia rýchlosť nastáva, keď Zem prechádza aféliom. Z toho vyplýva, že zo všetkých ročných období na severnej pologuli je najdlhšie leto a najkratšie zima; na južnej pologuli je to naopak. Rozdiely v dĺžke ročných období sú malé. V súčasnosti trvá jar na severnej pologuli 92,8 dní, leto - 93,6, jeseň - 89,8, zima - 89,0.
Piata najväčšia planéta slnečnej sústavy Zem, ktorá vznikla pred 4,54 miliardami rokov z protoplanetárneho prachu a plynu, má tvar nepravidelnej gule a nielenže sa točí okolo Slnka na obežnej dráhe v tvare slabej elipsy s priemernou rýchlosťou. približne 100 tis. km/h, ale aj okolo vlastnej osi. Rotácia nastáva pri pohľade zo severného pólu v smere zo západu na východ, alebo inými slovami, proti smeru hodinových ručičiek. Práve preto, že sa Zem otáča okolo Slnka a zároveň okolo vlastnej osi, dochádza absolútne vo všetkých častiach tejto planéty k periodickej zmene dňa a noci, ako aj k postupnej zmene štyroch ročných období.
Priemerná vzdialenosť od Slnka k Zemi je približne 150 miliónov km a rozdiel medzi najmenšou a najväčšou vzdialenosťou je približne 4,8 milióna km, pričom obežná dráha Zeme mení svoju excentricitu veľmi mierne a cyklus je 94 tisíc rokov. Dôležitým faktorom ovplyvňujúcim klímu Zeme je vzdialenosť medzi ňou a Slnkom. Existujú názory, že doba ľadová na Zemi začala presne v čase, keď bola v maximálnej možnej vzdialenosti od Slnka.
"Extra" deň v kalendári
Zem vykoná jednu otáčku okolo svojej vlastnej osi za približne 23 hodín 56 minút a jedna otáčka okolo Slnka nastane za 365 dní a 6 hodín. Tento rozdiel v obdobiach sa postupne kumuluje a raz za 4 roky sa v našom kalendári objaví deň navyše (29. február) a takýto rok sa nazýva priestupný. Tento proces do určitej miery ovplyvňuje aj Mesiac nachádzajúci sa v tesnej blízkosti, pod vplyvom ktorého sa rotácia Zeme postupne spomaľuje, čím sa deň každých 100 rokov predlžuje približne o tisícinu.
Prichádzajú výrazné klimatické zmeny
K zmene ročných období dochádza v dôsledku sklonu zemskej osi rotácie k dráhe Slnka. Tento uhol je teraz 66° 33′. Príťažlivosť iných satelitov a planét nemení uhol sklonu zemskej osi, ale núti Zem pohybovať sa v kruhovom kuželi – tento proces sa nazýva precesia. V súčasnosti je poloha zemskej osi taká, že severný pól je oproti Polárke. V priebehu nasledujúcich 12 000 rokov sa zemská os vplyvom precesie posunie a bude oproti hviezde Vega, čo je len polovica cesty (celý cyklus precesie je 25 800 rokov) a spôsobí veľmi významné klíma sa mení absolútne na celom povrchu Zeme.
Výkyvy spôsobujúce zmenu klímy na Zemi
Dvakrát za mesiac pri prechode cez rovník a dvakrát do roka, keď je Slnko v rovnakej polohe, príťažlivosť precesie klesá a rovná sa nule, potom sa opäť zvyšuje, t. j. rýchlosť precesie má oscilačný charakter. Tieto výkyvy sa nazývajú nutácia, svoju maximálnu hodnotu dosahujú v priemere raz za 18,6 roka a z hľadiska vplyvu na klímu sú na druhom mieste po zmene ročných období.
Krátko v rotácii Zeme okolo Slnka.
Naša planéta je v neustálom pohybe. Spolu so Slnkom sa pohybuje v priestore okolo stredu Galaxie. A ona sa zase pohybuje vo Vesmíre. Ale rotácia Zeme okolo Slnka a jej vlastnej osi má najväčší význam pre všetko živé. Bez tohto pohybu by podmienky na planéte neboli vhodné na podporu života.
slnečná sústava
Podľa vedcov Zem ako planéta slnečnej sústavy vznikla pred viac ako 4,5 miliardami rokov. Počas tejto doby sa vzdialenosť od svietidla prakticky nezmenila. Rýchlosť pohybu planéty a gravitačná sila Slnka vyrovnávali jej dráhu. Nie je dokonale okrúhly, ale je stabilný. Ak by bola gravitácia hviezdy silnejšia alebo by sa rýchlosť Zeme výrazne znížila, potom by spadla do Slnka. Inak by skôr či neskôr letel do vesmíru a prestal by byť súčasťou systému.
Vzdialenosť od Slnka k Zemi umožňuje udržiavať optimálnu teplotu na jej povrchu. Dôležitú úlohu v tom zohráva aj atmosféra. Ako sa Zem otáča okolo Slnka, ročné obdobia sa menia. Príroda sa takýmto cyklom prispôsobila. Ak by však bola naša planéta vo väčšej vzdialenosti, teplota na nej by bola záporná. Ak by bol bližšie, všetka voda by sa vyparila, keďže teplomer by prekročil bod varu.
Dráha planéty okolo hviezdy sa nazýva orbita. Dráha tohto letu nie je dokonale kruhová. Má elipsu. Maximálny rozdiel je 5 miliónov km. Najbližší bod obežnej dráhy k Slnku je vo vzdialenosti 147 km. Volá sa to perihélium. Jeho zem prechádza v januári. V júli je planéta v maximálnej vzdialenosti od hviezdy. Najväčšia vzdialenosť je 152 miliónov km. Tento bod sa nazýva aphelion.
Rotácia Zeme okolo svojej osi a Slnka zabezpečuje zodpovedajúcu zmenu denných vzorcov a ročných období.
Pre ľudí je pohyb planéty okolo stredu systému nepostrehnuteľný. Je to preto, že hmotnosť Zeme je obrovská. Napriek tomu každú sekundu preletíme asi 30 km vo vesmíre. Zdá sa to nereálne, ale toto sú výpočty. V priemere sa verí, že Zem sa nachádza vo vzdialenosti asi 150 miliónov km od Slnka. Urobí jednu úplnú otáčku okolo hviezdy za 365 dní. Prejdená vzdialenosť za rok je takmer miliarda kilometrov.
Presná vzdialenosť, ktorú naša planéta prejde za rok okolo hviezdy, je 942 miliónov km. Spolu s ňou sa pohybujeme vesmírom po eliptickej dráhe rýchlosťou 107 000 km/hod. Smer otáčania je zo západu na východ, teda proti smeru hodinových ručičiek.
Planéta nedokončí úplnú revolúciu presne za 365 dní, ako sa bežne verí. V tomto prípade uplynie ešte asi šesť hodín. Ale pre pohodlie chronológie sa tento čas berie do úvahy celkovo 4 roky. V dôsledku toho sa „hromadí“ jeden ďalší deň, ktorý sa pridáva vo februári. Tento rok sa považuje za priestupný.
Rýchlosť rotácie Zeme okolo Slnka nie je konštantná. Má odchýlky od priemernej hodnoty. Je to spôsobené eliptickou obežnou dráhou. Rozdiel medzi hodnotami je najvýraznejší v bodoch perihélia a afélia a je 1 km/s. Tieto zmeny sú neviditeľné, pretože my a všetky objekty okolo nás sa pohybujú v rovnakom súradnicovom systéme.
Zmena ročných období
Rotácia Zeme okolo Slnka a sklon osi planéty umožňujú ročné obdobia. Na rovníku je to menej viditeľné. Ale bližšie k pólom je ročná cyklickosť výraznejšia. Severná a južná pologuľa planéty sa nerovnomerne zahrieva energiou Slnka.
Pohybujú sa okolo hviezdy a míňajú štyri konvenčné orbitálne body. Zároveň sa striedavo dvakrát počas šesťmesačného cyklu ocitnú ďalej alebo bližšie k nemu (v decembri a júni – v dňoch slnovratov). Preto na mieste, kde sa povrch planéty lepšie zohrieva, je tam vyššia okolitá teplota. Obdobie na takomto území sa zvyčajne nazýva leto. Na druhej pologuli je v tomto období citeľne chladnejšie – je tam zima.
Po troch mesiacoch takéhoto pohybu s periodicitou šiestich mesiacov je planetárna os umiestnená tak, že obe hemisféry sú v rovnakých podmienkach pre ohrev. V tomto čase (v marci a septembri - v dňoch rovnodennosti) sú teplotné režimy približne rovnaké. Potom v závislosti od hemisféry začína jeseň a jar.
Zemská os
Naša planéta je rotujúca guľa. Jeho pohyb sa uskutočňuje okolo konvenčnej osi a prebieha podľa princípu vrcholu. Položením základne na rovinu v neskrútenom stave bude udržiavať rovnováhu. Keď sa rýchlosť otáčania oslabí, vrchol spadne.
Zem nemá oporu. Planétu ovplyvňujú gravitačné sily Slnka, Mesiaca a iných objektov sústavy a Vesmíru. Napriek tomu si udržiava stálu polohu v priestore. Rýchlosť jeho rotácie získaná pri vytváraní jadra je dostatočná na udržanie relatívnej rovnováhy.
Zemská os neprechádza kolmo cez glóbus planéty. Je sklonená pod uhlom 66°33´. Rotácia Zeme okolo svojej osi a Slnka umožňuje striedanie ročných období. Planéta by sa vo vesmíre „prepadla“, keby nemala prísnu orientáciu. O nejakej nemennosti podmienok prostredia a životných procesov na jeho povrchu by nebolo ani reči.
Axiálna rotácia Zeme
Rotácia Zeme okolo Slnka (jedna otáčka) prebieha počas celého roka. Cez deň sa strieda deň a noc. Ak sa pozriete na severný pól Zeme z vesmíru, môžete vidieť, ako sa otáča proti smeru hodinových ručičiek. Úplnú rotáciu dokončí približne za 24 hodín. Toto obdobie sa nazýva deň.
Rýchlosť otáčania určuje rýchlosť dňa a noci. Za hodinu sa planéta otočí približne o 15 stupňov. Rýchlosť rotácie v rôznych bodoch na jeho povrchu je rôzna. Je to spôsobené tým, že má guľovitý tvar. Na rovníku je lineárna rýchlosť 1669 km/h alebo 464 m/s. Bližšie k pólom toto číslo klesá. V tridsiatej zemepisnej šírke už bude lineárna rýchlosť 1445 km/h (400 m/s).
Vďaka svojej axiálnej rotácii má planéta na póloch trochu stlačený tvar. Tento pohyb tiež „núti“ pohybujúce sa objekty (vrátane prúdenia vzduchu a vody) odchýliť sa od svojho pôvodného smeru (Coriolisova sila). Ďalším dôležitým dôsledkom tejto rotácie je odliv a odliv.
zmena dňa a noci
Sférický objekt je v určitom momente osvetlený jediným svetelným zdrojom len do polovice. Vo vzťahu k našej planéte bude v tejto chvíli v jednej jej časti denné svetlo. Neosvetlená časť bude skrytá pred Slnkom - je tam noc. Axiálna rotácia umožňuje striedanie týchto období.
Okrem svetelného režimu sa menia aj podmienky ohrevu povrchu planéty energiou svetla. Táto cyklickosť je dôležitá. Rýchlosť zmeny svetelných a tepelných režimov sa uskutočňuje pomerne rýchlo. Za 24 hodín sa povrch nestihne ani nadmerne zahriať, ani ochladiť pod optimálnu úroveň.
Pre svet zvierat má rozhodujúci význam rotácia Zeme okolo Slnka a jeho osi relatívne konštantnou rýchlosťou. Bez konštantnej obežnej dráhy by planéta nezostala v optimálnej vykurovacej zóne. Bez axiálnej rotácie by deň a noc trvali šesť mesiacov. Ani jedno, ani druhé by neprispelo k vzniku a zachovaniu života.
Nerovnomerné otáčanie
Ľudstvo si počas svojej histórie zvyklo na to, že k zmene dňa a noci dochádza neustále. To slúžilo ako akýsi štandard času a symbol uniformity životných procesov. Dobu rotácie Zeme okolo Slnka do určitej miery ovplyvňuje elipsa obežnej dráhy a ostatných planét v sústave.
Ďalšou vlastnosťou je zmena dĺžky dňa. Osová rotácia Zeme prebieha nerovnomerne. Existuje niekoľko hlavných dôvodov. Dôležité sú sezónne variácie spojené s dynamikou atmosféry a rozložením zrážok. Navyše prílivová vlna nasmerovaná proti smeru pohybu planéty ju neustále spomaľuje. Toto číslo je zanedbateľné (za 40 tisíc rokov za 1 sekundu). Ale za 1 miliardu rokov sa pod vplyvom toho dĺžka dňa zvýšila o 7 hodín (zo 17 na 24).
Študujú sa dôsledky rotácie Zeme okolo Slnka a jeho osi. Tieto štúdie majú veľký praktický a vedecký význam. Používajú sa nielen na presné určenie súradníc hviezd, ale aj na identifikáciu vzorov, ktoré môžu ovplyvniť životné procesy človeka a prírodné javy v hydrometeorológii a iných oblastiach.
