ما هي سرعة الارض حول الشمس. دائرة كاملة حول الشمس

كوكبنا في حالة حركة مستمرة:

• الدوران حول محوره ، الحركة حول الشمس ؛
• مع دوران الشمس حول مركز مجرتنا ؛
• الحركة بالنسبة لمركز المجموعة المحلية من المجرات وغيرها.

حركة الأرض حول محورها

دوران الأرض حول محورها(رسم بياني 1). يتم أخذ خط وهمي لمحور الأرض ، والذي يدور حوله. ينحرف هذا المحور بمقدار 23 درجة 27 بوصة عن العمودي على مستوى مسير الشمس. يتقاطع محور الأرض مع سطح الأرض عند نقطتين - القطبين - الشمال والجنوب. عند النظر إليه من القطب الشمالي ، يحدث دوران الأرض عكس اتجاه عقارب الساعة أو ، كما هو شائع ، من الغرب إلى الشرق ، حيث يقوم الكوكب بدورة كاملة حول محوره في يوم واحد.

أرز. 1. دوران الأرض حول محورها

اليوم هو وحدة زمنية. أيام فلكية وشمسية منفصلة.

يوم فلكيهو مقدار الوقت الذي تستغرقه الأرض للدوران حول محورها بالنسبة إلى النجوم. إنها تساوي 23 ساعة و 56 دقيقة و 4 ثوان.

يوم شمسيهو مقدار الوقت الذي تستغرقه الأرض للدوران حول محورها بالنسبة للشمس.

زاوية دوران كوكبنا حول محوره هي نفسها في جميع خطوط العرض. في ساعة واحدة ، تتحرك كل نقطة على سطح الأرض بمقدار 15 درجة من موضعها الأصلي. لكن في الوقت نفسه ، تتناسب سرعة الحركة عكسًا مع خط العرض الجغرافي: عند خط الاستواء تبلغ 464 م / ث ، وعند خط عرض 65 درجة - 195 م / ث فقط.

أثبت ج. فوكو دوران الأرض حول محورها في عام 1851 في تجربته. في باريس ، في البانثيون ، تم تعليق بندول تحت القبة ، وتحتها دائرة بها أقسام. مع كل حركة لاحقة ، تحول البندول إلى تقسيمات جديدة. يمكن أن يحدث هذا فقط إذا كان سطح الأرض تحت البندول يدور. لا يتغير موضع المستوى المتأرجح للبندول عند خط الاستواء ، لأن المستوى يتزامن مع خط الزوال. للدوران المحوري للأرض آثار جغرافية مهمة.

عندما تدور الأرض ، يتم إنشاء قوة طرد مركزي ، والتي تلعب دور مهمفي تشكيل شكل الكوكب ويقلل من قوة الجاذبية.

من أهم نتائج الدوران المحوري تشكيل قوة الدوران - قوات كوريوليس.في القرن 19 تم حسابه لأول مرة من قبل عالم فرنسي في مجال الميكانيكا كوريوليس (1792-1843). هذه إحدى قوى القصور الذاتي المقدمة لمراعاة تأثير دوران إطار مرجعي متحرك على الحركة النسبية لنقطة مادية. يمكن التعبير عن تأثيره بإيجاز على النحو التالي: ينحرف كل جسم متحرك في نصف الكرة الشمالي إلى اليمين ، وفي الجنوب - إلى اليسار. عند خط الاستواء ، قوة كوريوليس تساوي صفرًا (الشكل 3).

أرز. 3. عمل قوة كوريوليس

يمتد تأثير قوة كوريوليس إلى العديد من ظواهر الغلاف الجغرافي. تأثير الانحراف ملحوظ بشكل خاص في اتجاه حركة الكتل الهوائية. تحت تأثير قوة الانحراف لدوران الأرض ، تتخذ رياح خطوط العرض المعتدلة لنصفي الكرة الأرضية في الغالب اتجاهًا غربيًا ، وفي خطوط العرض الاستوائية - شرقًا. تم العثور على مظهر مماثل لقوة كوريوليس في اتجاه حركة مياه المحيطات. يرتبط عدم تناسق وديان الأنهار أيضًا بهذه القوة (عادةً ما تكون الضفة اليمنى مرتفعة في نصف الكرة الشمالي ، في الجنوب - اليسار).

يؤدي دوران الأرض حول محورها أيضًا إلى حركة ضوء الشمس على طول سطح الأرضمن الشرق إلى الغرب ، أي إلى تغير النهار والليل.

يخلق تغيير النهار والليل إيقاعًا يوميًا في الطبيعة الحية وغير الحية. يرتبط الإيقاع اليومي ارتباطًا وثيقًا بظروف الضوء ودرجة الحرارة. المسار اليومي لدرجة الحرارة ، نسمات النهار والليل ، إلخ ، معروفة جيدًا. تحدث الإيقاعات اليومية أيضًا في الحياة البرية - التمثيل الضوئي ممكن فقط خلال النهار ، ومعظم النباتات تفتح أزهارها في ساعات مختلفة؛ تنشط بعض الحيوانات أثناء النهار ، والبعض الآخر في الليل. تستمر حياة الإنسان أيضًا في إيقاع يومي.

نتيجة أخرى لدوران الأرض على محورها هو فارق التوقيت في نقاط مختلفةكوكبنا.

منذ عام 1884 ، تم اعتماد حساب زمني للمنطقة ، أي تم تقسيم سطح الأرض بالكامل إلى 24 منطقة زمنية كل منها 15 درجة. خلف التوقيت القياسيخذ التوقيت المحلي لخط الزوال الأوسط لكل حزام. تختلف المناطق الزمنية المجاورة بمقدار ساعة واحدة. يتم رسم حدود الأحزمة مع مراعاة الحدود السياسية والإدارية والاقتصادية.

الحزام الصفري هو غرينتش (باسم مرصد غرينتش بالقرب من لندن) ، والذي يمتد على جانبي خط الزوال الرئيسي. يعتبر وقت الصفر أو خط الطول الأولي التوقيت العالمي.

تم قبول ميريديان 180 درجة دوليًا خط قياس التاريخ- خط شرطي على السطح العالم، على كلا الجانبين تتزامن الساعات والدقائق ، وتختلف تواريخ التقويم بيوم واحد.

للمزيد من استخدام عقلانيتم إدخال ضوء النهار الصيفي في عام 1930 في بلدنا وقت الأمومةقبل المنطقة بساعة واحدة. للقيام بذلك ، تم تحريك عقارب الساعة للأمام لمدة ساعة. في هذا الصدد ، تعيش موسكو ، كونها في المنطقة الزمنية الثانية ، وفقًا لتوقيت المنطقة الزمنية الثالثة.

منذ عام 1981 ، بين أبريل وأكتوبر ، تم تقديم الوقت ساعة واحدة. هذا ما يسمى وقت الصيف.يتم تقديمه لتوفير الطاقة. في الصيف ، تتقدم موسكو بساعتين عن التوقيت القياسي.

المنطقة الزمنية التي تقع فيها موسكو هي موسكو.

حركة الأرض حول الشمس

تدور الأرض حول محورها ، وتتحرك في نفس الوقت حول الشمس ، وتدور حول الدائرة في 365 يومًا و 5 ساعات و 48 دقيقة و 46 ثانية. هذه الفترة تسمى سنة فلكية.للراحة ، يُعتبر أن هناك 365 يومًا في السنة ، وكل أربع سنوات ، عندما "تتراكم" 24 ساعة من أصل ست ساعات ، لا يوجد 365 يومًا ، بل 366 يومًا في السنة. هذا العام يسمى سنة كبيسة،ويضاف يوم واحد إلى فبراير.

يسمى المسار في الفضاء الذي تتحرك فيه الأرض حول الشمس يدور في مدار(الشكل 4). مدار الأرض بيضاوي الشكل ، وبالتالي فإن المسافة من الأرض إلى الشمس ليست ثابتة. عندما تكون الأرض في الداخل الحضيض(من اليونانية. بيري- قريب ، حول و هيليوس- الشمس) - أقرب نقطة في المدار إلى الشمس - في 3 يناير ، كانت المسافة 147 مليون كيلومتر. إنه فصل الشتاء في نصف الكرة الشمالي في هذا الوقت. ابعد مسافة من الشمس في اوج(من اليونانية. آرو- بعيدًا عن و هيليوس- الشمس) - أكبر مسافة من الشمس - 5 يوليو. إنها تساوي 152 مليون كم. في هذا الوقت ، يكون الصيف في نصف الكرة الشمالي.

أرز. 4. حركة الأرض حول الشمس

تُلاحظ الحركة السنوية للأرض حول الشمس من خلال التغيير المستمر في موضع الشمس في السماء - ارتفاع منتصف النهار وتغير موضع شروقها وغروبها ، ومدة الأجزاء الساطعة والمظلمة من الشمس. يتغير اليوم.

عند التحرك في المدار ، لا يتغير اتجاه محور الأرض ، بل يتم توجيهه دائمًا نحو نجم الشمال.

نتيجة للتغير في المسافة من الأرض إلى الشمس ، وكذلك بسبب ميل محور الأرض إلى مستوى حركتها حول الشمس ، لوحظ توزيع غير متساوٍ للإشعاع الشمسي على الأرض خلال العام. . هذه هي الطريقة التي تتغير بها الفصول ، وهو أمر نموذجي لجميع الكواكب التي تميل محور الدوران إلى مستوى مدارها. (مسير الشمس)تختلف عن 90 درجة. السرعة المدارية للكوكب في نصف الكرة الشمالي أعلى في الشتاء وأقل في الصيف. لذلك ، فإن نصف الشتاء الشتوي يستمر 179 ، والصيف نصف العام - 186 يومًا.

نتيجة لحركة الأرض حول الشمس وميل محور الأرض إلى مستوى مدارها بمقدار 66.5 درجة ، لا يُلاحظ تغير الفصول على كوكبنا فحسب ، بل يُلاحظ أيضًا تغيرًا في طول النهار ليلا ونهارا.

يوضح الشكل دوران الأرض حول الشمس وتغير الفصول على الأرض. 81 (الاعتدالات والانقلابات حسب المواسم في نصف الكرة الشمالي).

مرتين فقط في السنة - في أيام الاعتدال ، يكون طول النهار والليل على الأرض كلها متماثلًا تقريبًا.

إكوينوكس- اللحظة التي يعبر فيها مركز الشمس ، أثناء حركته السنوية الظاهرة على طول مسير الشمس ، خط الاستواء السماوي. هناك اعتدالات الربيع والخريف.

إن ميل محور دوران الأرض حول الشمس في الاعتدالات في 20-21 مارس و 22-23 سبتمبر محايد بالنسبة للشمس ، وأجزاء الكوكب التي تواجهها مضاءة بشكل موحد من القطب إلى القطب (الشكل. 5). تسقط أشعة الشمس عموديًا عند خط الاستواء.

اطول يوم واكثر ليلة قصيرةلوحظ في اليوم الانقلاب الصيفي.

أرز. 5. إضاءة الشمس للأرض في أيام الاعتدال

الانقلاب- لحظة المرور بمركز الشمس لنقاط مسير الشمس ، الأبعد عن خط الاستواء (نقاط الانقلاب). هناك انقلابات صيفية وشتوية.

في يوم الانقلاب الصيفي في 21-22 يونيو ، تتخذ الأرض موقعًا يميل فيه الطرف الشمالي لمحورها نحو الشمس. ولا تسقط الأشعة عموديًا على خط الاستواء ، بل على المدار الشمالي ، الذي يبلغ خط عرضه 23 درجة 27 "طوال النهار والليل ، لا تُضاء المناطق القطبية فحسب ، بل أيضًا المساحة الواقعة خلفها حتى خط العرض 66 درجة 33" ( دائرة القطب الشمالي). في نصف الكرة الجنوبي في هذا الوقت ، فقط الجزء الذي يقع بين خط الاستواء والدائرة القطبية الشمالية الجنوبية (66 درجة 33 بوصة) يتضح أنه مضاء ، وخلفه ، في هذا اليوم ، سطح الأرض غير مضاء.

في يوم الانقلاب الشتوي في 21-22 كانون الأول (ديسمبر) ، يحدث كل شيء في الاتجاه المعاكس (الشكل 6). أشعة الشمس تتساقط بالفعل على مدار الجنوب. مضاءة في نصف الكرة الجنوبي هي المناطق التي تقع ليس فقط بين خط الاستواء والمدار ، ولكن أيضًا حول القطب الجنوبي. يستمر هذا الوضع حتى الاعتدال الربيعي.

أرز. 6. إضاءة الأرض في يوم الانقلاب الشتوي

عند تماثلين للأرض في أيام الانقلاب الشمسي ، تكون الشمس في الظهيرة فوق رأس الراصد مباشرة ، أي في أوجها. تسمى هذه المتوازيات المناطق الاستوائية.على مدار الشمال (23 درجة شمالًا) ، تكون الشمس في ذروتها في 22 يونيو ، على مدار الجنوب (23 درجة جنوبًا) في 22 ديسمبر.

عند خط الاستواء ، يساوي النهار دائمًا الليل. إن زاوية سقوط أشعة الشمس على سطح الأرض وطول اليوم هناك يتغيران قليلاً ، لذلك لا يتم التعبير عن تغير الفصول.

دوائر القطب الشماليمن اللافت للنظر أنها حدود المناطق التي توجد فيها أيام وليالي قطبية.

يوم قطبي- الفترة التي لا تسقط فيها الشمس عن الأفق. كلما ابتعدنا عن الدائرة القطبية الشمالية بالقرب من القطب ، كلما زاد طول اليوم القطبي. عند خط عرض الدائرة القطبية الشمالية (66.5 درجة) تستمر يومًا واحدًا فقط ، وفي القطب تدوم 189 يومًا. في نصف الكرة الشمالي عند خط عرض الدائرة القطبية الشمالية ، يتم الاحتفال باليوم القطبي في 22 يونيو - يوم الانقلاب الصيفي ، وفي نصف الكرة الجنوبي عند خط عرض الدائرة القطبية الجنوبية - في 22 ديسمبر.

ليلة قطبيةيدوم من يوم واحد عند خط عرض الدائرة القطبية الشمالية إلى 176 يومًا عند القطبين. أثناء الليل القطبي ، لا تظهر الشمس فوق الأفق. في نصف الكرة الشمالي ، عند خط عرض الدائرة القطبية الشمالية ، لوحظت هذه الظاهرة في 22 ديسمبر.

من المستحيل عدم ملاحظة ظاهرة طبيعية رائعة مثل الليالي البيضاء. ليال بيضاء- هذه ليالي مشرقة في بداية الصيف ، عندما يقترب فجر المساء مع فجر الصباح ويستمر الشفق طوال الليل. يتم ملاحظتها في كلا نصفي الكرة الأرضية عند خطوط عرض تتجاوز 60 درجة ، عندما يقع مركز الشمس عند منتصف الليل أسفل الأفق بما لا يزيد عن 7 درجات. في سانت بطرسبرغ (حوالي 60 درجة شمالًا) تستمر الليالي البيضاء من 11 يونيو إلى 2 يوليو ، في أرخانجيلسك (64 درجة شمالًا) من 13 مايو إلى 30 يوليو.

يؤثر الإيقاع الموسمي المرتبط بالحركة السنوية في المقام الأول على إضاءة سطح الأرض. اعتمادًا على التغير في ارتفاع الشمس فوق الأفق على الأرض ، هناك خمسة أحزمة الإضاءة.يقع الحزام الساخن بين المناطق الاستوائية الشمالية والجنوبية (مدار السرطان ومدار الجدي) ، ويحتل 40٪ من سطح الأرض ويختلف أكبر عددالحرارة القادمة من الشمس. بين المناطق الاستوائية ودوائر القطب الشمالي في نصفي الكرة الجنوبي والشمالي توجد مناطق معتدلة من الإضاءة. يتم التعبير عن فصول السنة بالفعل هنا: كلما كانت المسافة بعيدة عن المناطق المدارية ، كلما كان الصيف أقصر وأكثر برودة ، كلما كان أطول وأطول. الشتاء البارد. الأحزمة القطبية في نصفي الكرة الشمالي والجنوبي محدودة بدوائر القطب الشمالي. هنا ، يكون ارتفاع الشمس فوق الأفق خلال العام منخفضًا ، لذا فإن كمية الحرارة الشمسية ضئيلة. تتميز المناطق القطبية بالنهار والليالي القطبية.

اعتمادًا على الحركة السنوية للأرض حول الشمس ، لا يقتصر الأمر على تغير الفصول والإضاءة غير المتساوية المصاحبة لسطح الأرض عبر خطوط العرض ، ولكن أيضًا جزء مهم من العمليات في مغلف جغرافي: التغيرات الموسمية في الطقس ، نظام الأنهار والبحيرات ، إيقاع الحياة النباتية والحيوانية ، أنواع وشروط العمل الزراعي.

تقويم.تقويم- نظام لحساب المدد الطويلة. يعتمد هذا النظام على الظواهر الطبيعية الدورية المرتبطة بحركة الأجرام السماوية. يستخدم التقويم الظواهر الفلكية - تغير الفصول ، ليلا ونهارا ، والتغير في مراحل القمر. أول تقويم مصري ، تم إنشاؤه في القرن الرابع. قبل الميلاد ه. من 1 يناير ، 45 ، قدم يوليوس قيصر تقويم جوليان، والتي لا تزال تستخدم من قبل الروسية الكنيسة الأرثوذكسية. يرجع ذلك إلى حقيقة أن مدة العام اليولياني أطول من تلك الفلكية بمقدار 11 دقيقة و 14 ثانية بحلول القرن السادس عشر. تراكم "خطأ" 10 أيام - لم يأت يوم الاعتدال الربيعي في 21 مارس ، ولكن في 11 مارس. تم تصحيح هذا الخطأ في عام 1582 بمرسوم من البابا غريغوري الثالث عشر. تم تقديم عدد الأيام بمقدار 10 أيام ، وتم تحديد اليوم الذي يلي 4 أكتوبر ليتم اعتباره يوم الجمعة ، ولكن ليس 5 أكتوبر ، ولكن 15 أكتوبر. عاد الاعتدال الربيعي مرة أخرى إلى 21 مارس ، وأصبح التقويم معروفًا باسم التقويم الغريغوري. تم تقديمه في روسيا عام 1918. ومع ذلك ، فإن له أيضًا عددًا من العيوب: عدم تساوي مدة الأشهر (28 ، 29 ، 30 ، 31 يومًا) ، عدم المساواة في الأرباع (90 ، 91 ، 92 يومًا) ، عدم اتساق عدد الأشهر حسب أيام الأسبوع.

مثل باقي كواكب النظام الشمسي ، يتحرك كوكبنا حول نجمه. المدار هو مسار معين تسلكه الأرض. إن ظاهرة الإزاحة المنعزلة للنجوم وانحراف ضوء النجوم هي دليل على حركة الأرض في مدارها. وقت الحركة الكاملة للأرض حول الشمس هو عام واحد.

تتحرك الشمس على طول مسير الشمس ، مما يعكس حركة الأرض على طول المدار. عندما يعبر الكرة السماوية منطقة مداره ، تتشكل دائرة كبيرةيسمى مسير الشمس. بزاوية 23 درجة 27 ، يتقاطع مستوى خط الاستواء السماوي ومستوى مسير الشمس. في الأماكن التي تتقاطع فيها ، يتم الحصول على نقاط اعتدال الخريف والربيع. تكون الشمس في هذه النقاط مرتين في السنة - 23 سبتمبر و 21 مارس ، عندما تنتقل من نصف الكرة الشمالي إلى الجنوب أو العكس.

الدائرة ، التي تسمى القطع الناقص بالمعيار ، هي مدار الأرض ، في أحد بؤره الشمس. يتغير المسار من الشمس إلى الأرض على مدار العام ، حيث يتراوح من 147 مليون كيلومتر في الحضيض إلى 152 مليون كيلومتر في الأوج. يبلغ طول المدار أكثر من 930 مليون كيلومتر. يتحرك مركز الكرة الأرضية من الغرب إلى الشرق بمتوسط ​​سرعة حوالي 30 كم / ثانية ويقطع كامل المسافة في 365 يومًا و 6 ساعات و 9 دقائق و 9 ثوانٍ. تسمى هذه الفترة الزمنية بالسنة الفلكية.

المسافة الزمنية بين حركتين متتاليتين للشمس خلال الاعتدال الربيعي تسمى السنة الاستوائية. هذه السنة تساوي 365 يومًا و 5 ساعات و 48 دقيقة و 46 ثانية ، أي 20 دقيقة أقصر من العام الفلكي (الفلكي). تسمى هذه الظاهرة بادئا الاعتدالات وتسببها الحركة الاستباقية.

نتيجة حركة الأرض حول الشمس

تم تعديل التقويم الحديث (الغريغوري) حسب مدة السنة الاستوائية بخطأ قدره يوم واحد في 2800 سنة. لذلك ، حتى بعد 100 ألف سنة ، سيقع الشتاء بشكل رئيسي في أشهر الشتاء والصيف في الصيف!

في العصر الحالي ، يقع محور حركة الأرض بزاوية 66.5 درجة على مستوى المدار ويتحرك على مدار العام بالتوازي مع نفسه في الفضاء. نتيجة هذا (حركة كوكبنا في مدار حول الشمس) هي تغير في الفصول وعدم المساواة بين الليل والنهار.

إمالة المحور

بسبب ميل محور الأرض إلى مستوى المدار والحفاظ على موقعه في الفضاء ، هناك زاوية مختلفة لحدوث أشعة الشمس. هذا يخلق اختلافات كبيرة في تدفق الحرارة إلى القشرة الأرضية في فترات مختلفةالعام ، وكذلك اختلاف أطوال النهار والليل على مدار العام في جميع خطوط العرض ، باستثناء خط الاستواء ، حيث يساوي النهار الليل.

في 22 يونيو ، يتم توجيه محور كوكبنا من الطرف الشمالي إلى الجسم السماوي. هذا اليوم يسمى الانقلاب الصيفي. في 22 كانون الأول (ديسمبر) ، يتجه محور الأرض بنهايته الجنوبية نحو الشمس. هذا اليوم يسمى الانقلاب الشتوي. 21 مارس هو يوم الاعتدال الربيعي ، و 23 سبتمبر هو يوم الاعتدال الخريفي ، وكلا نصفي الكرة الأرضية في هذه الأيام لهما نفس الإضاءة.

	· · · ·

العديد من سمات الحياة المألوفة لنا منذ الطفولة هي نتيجة عمليات على نطاق كوني. يرتبط تغير النهار والليل ، والفصول ، ومدة الفترة التي تكون فيها الشمس فوق الأفق ، بكيفية وبأي سرعة تدور الأرض ، مع خصوصيات حركتها في الفضاء.

خط تخيلي

محور أي كوكب هو بناء تخميني ، تم إنشاؤه لتسهيل وصف الحركة. إذا قمت برسم خط من خلال القطبين عقليًا ، فسيكون هذا هو محور الأرض. الدوران حوله هو إحدى الحركتين الرئيسيتين للكوكب.

لا يصنع المحور 90 درجة مع مستوى مسير الشمس (المستوى حول الشمس) ، ولكنه ينحرف عن العمودي بمقدار 23-27 ". يُعتقد أن الكوكب يدور من الغرب إلى الشرق ، أي عكس اتجاه عقارب الساعة. القطب.

دليل لا يقبل الجدل

كان يعتقد ذات مرة أن كوكبنا لا يتحرك ، والنجوم الثابتة في السماء تدور حوله. كافٍ منذ وقت طويللم يكن أحد في التاريخ مهتمًا بمدى سرعة دوران الأرض أو حول محورها ، نظرًا لأن مفهومي "المحور" و "المدار" لا يتناسبان مع معرفة علميةمن تلك الفترة. حصل جان فوكو على دليل تجريبي على حقيقة الحركة المستمرة للأرض حول محورها في عام 1851. لقد أقنعت أخيرًا كل من كان في القرن قبل الماضي لا يزال يشك في ذلك.

أجريت التجربة في قبة وضعت تحتها بندول ودائرة بها أقسام. يتأرجح البندول في عدة أقسام مع كل حركة جديدة. هذا ممكن فقط إذا كان الكوكب يدور.

سرعة

ما مدى سرعة دوران الأرض حول محورها؟ من الصعب إعطاء إجابة لا لبس فيها على هذا السؤال ، لأن سرعة النقاط الجغرافية المختلفة ليست هي نفسها. كلما اقتربت المنطقة من خط الاستواء ، زاد ارتفاعها. في منطقة إيطاليا ، تقدر قيمة السرعة ، على سبيل المثال ، بـ 1200 كم / ساعة. في المتوسط ​​، يتغلب الكوكب على 15 درجة مئوية في الساعة.

طول اليوم مرتبط بسرعة دوران الأرض. يتم تحديد المدة الزمنية التي يدور فيها كوكبنا مرة واحدة حول محوره بطريقتين. لتحديد ما يسمى باليوم الفلكي أو الفلكي ، يتم اختيار أي نجم غير الشمس كإطار مرجعي. تدوم 23 ساعة و 56 دقيقة و 4 ثوان. إذا تم أخذ النجم الخاص بنا كنقطة انطلاق ، فإن اليوم يسمى الشمس. متوسطهم 24 ساعة. يختلف الأمر إلى حد ما اعتمادًا على موضع الكوكب بالنسبة للنجم ، مما يؤثر على كل من سرعة الدوران حول المحور والسرعة التي تدور بها الأرض.

حول المركز

ثاني أهم حركة للكوكب هو "دورانه" في مداره. يشعر الناس بالحركة المستمرة على طول مسار طويل قليلاً في أغلب الأحيان عند تغير الفصول. يتم التعبير عن السرعة التي تتحرك بها الأرض حول الشمس بالنسبة لنا بشكل أساسي بوحدات زمنية: تستغرق الدورة 365 يومًا و 5 ساعات و 48 دقيقة و 46 ثانية ، أي سنة فلكية. يوضح الرقم الدقيق سبب وجود يوم إضافي كل أربع سنوات في فبراير. يمثل مجموع الساعات المتراكمة خلال هذا الوقت ، غير المدرجة في 365 يومًا المقبولة في السنة.

ميزات المسار

كما لوحظ بالفعل ، ترتبط السرعة التي تدور بها الأرض بخصائص هذا الأخير. يختلف مسار حركة الكوكب عن الدائرة المثالية ، فهو ممدود قليلاً. نتيجة لذلك ، تقترب الأرض من النجم أو تبتعد عنه. عندما يفصل بين الكوكب والشمس مسافة دنيا ، فإن هذا الموضع يسمى الحضيض الشمسي. الحد الأقصى للمسافة يتوافق مع الأوج. الأول يقع في 3 يناير ، والثاني في 5 يوليو. ولكل نقطة من هذه النقاط ، فإن السؤال هو: "ما مدى سرعة دوران الأرض في مدارها؟" - له إجابته الخاصة. يبلغ الأوج 29.27 كم / ثانية ، والحضيض 30.27 كم / ثانية.

طول اليوم

إن السرعة التي تدور بها الأرض في مدارها ، وبشكل عام حركة الكوكب حول الشمس ، لها عدد من النتائج التي تحدد العديد من الفروق الدقيقة في حياتنا. على سبيل المثال ، تؤثر هذه الحركات على طول اليوم. تغير الشمس موقعها في السماء باستمرار: تتغير نقاط شروق الشمس وغروبها ، ويصبح ارتفاع النجم فوق الأفق عند الظهيرة مختلفًا إلى حد ما. نتيجة لذلك ، يتغير طول النهار والليل.

هاتان القيمتان تتطابقان فقط في الاعتدال ، عندما يعبر مركز الشمس خط الاستواء السماوي. في هذه الحالة ، يتضح أن ميل المحور محايد فيما يتعلق بالنجوم ، وتسقط أشعةها عموديًا على خط الاستواء. يصادف الاعتدال الربيعي في الفترة من 20 إلى 21 مارس ، وهو الاعتدال الخريفي في الفترة من 22 إلى 23 سبتمبر.

الانقلاب

مرة واحدة في السنة ، يصل اليوم إلى أقصى مدته ، وبعد ستة أشهر - الحد الأدنى. هذه التواريخ تسمى الانقلاب الشمسي. يصادف الصيف في 21-22 يونيو ، والشتاء - في 21-22 ديسمبر. في الحالة الأولى ، يقع كوكبنا بطريقة مرتبطة بالنار بحيث تبدو الحافة الشمالية للمحور في اتجاه الشمس. نتيجة لذلك ، تسقط الأشعة عموديًا وتضيء المنطقة بأكملها خارج الدائرة القطبية الشمالية. على العكس من ذلك ، في نصف الكرة الجنوبي ، تصل أشعة الشمس فقط إلى المنطقة الواقعة بين خط الاستواء والدائرة القطبية الشمالية.

خلال الانقلاب الشتوي ، تسير الأحداث بنفس الطريقة تمامًا ، فقط نصفي الكرة الأرضية يغيران الأدوار: القطب الجنوبي مضاء.

مواسم

لا يؤثر الموضع في المدار على السرعة التي تتحرك بها الأرض حول الشمس فقط. نتيجة للتغير في المسافة الفاصلة عن النجم ، وكذلك ميل محور الكوكب ، يتم توزيع الإشعاع الشمسي بشكل غير متساو على مدار العام. وهذا بدوره يتسبب في تغيير الفصول. علاوة على ذلك ، تختلف مدة نصف السنة في الشتاء والصيف: الأول 179 يومًا ، والثاني - 186. هذا التناقض ناتج عن نفس ميل المحور بالنسبة لمستوى مسير الشمس.

أحزمة خفيفة

تدور حول الأرض نتيجة أخرى. تؤدي الحركة السنوية إلى تغيير في موضع الشمس فوق الأفق ، ونتيجة لذلك تشكلت أحزمة إنارة على الكوكب:

تقع المناطق الحارة على 40٪ من مساحة الأرض ، بين المدارات الجنوبية والشمالية. كما يوحي الاسم ، هنا تأتي أقصى درجات الحرارة.

تتميز المناطق المعتدلة - بين الدائرة القطبية الشمالية والمدارية - بتغير واضح في المواسم.

تتميز الأحزمة القطبية ، الواقعة خارج دوائر القطب الشمالي ، بدرجات حرارة منخفضة على مدار العام.

تؤثر حركة الكواكب بشكل عام ، والسرعة التي تدور بها الأرض بشكل خاص ، على العمليات الأخرى. من بينها تدفق الأنهار ، وتغير الفصول ، وإيقاعات معينة من حياة النباتات والحيوانات والبشر. كما أن دوران الأرض يؤثر على العمل الزراعي بسبب تأثيره على الضوء ودرجة حرارة السطح.

اليوم ، ما هي سرعة دوران الأرض ، وما هي بعدها عن الشمس ، وغيرها من السمات المرتبطة بحركة الكوكب ، يتم دراستها في المدرسة. ومع ذلك ، إذا فكرت في الأمر ، فهي غير واضحة تمامًا. عندما يتبادر إلى الذهن مثل هذا الفكر ، أود أن أشكر بصدق هؤلاء العلماء والباحثين الذين ، في كثير من النواحي ، فقط بفضل عقلهم الاستثنائي ، تمكنوا من اكتشاف قوانين الحياة الكونية للأرض ، ووصفها ، ثم إثبات وشرح لبقية العالم.

بالنسبة لمراقب يقع في نصف الكرة الشمالي ، على سبيل المثال ، في الجزء الأوروبي من روسيا ، تشرق الشمس عادة في الشرق وترتفع إلى الجنوب ، وتحتل أعلى موقع في السماء عند الظهيرة ، ثم تميل إلى الغرب وتختبئ خلفها. خط الأفق. حركة الشمس هذه مرئية فقط وهي ناتجة عن دوران الأرض حول محورها. إذا نظرت إلى الأرض من أعلى في اتجاه القطب الشمالي ، فستدور عكس اتجاه عقارب الساعة. في نفس الوقت ، الشمس في مكانها ، يتم إنشاء رؤية حركتها بسبب دوران الأرض.

الدوران السنوي للأرض

حول الشمس ، تدور الأرض أيضًا عكس اتجاه عقارب الساعة: إذا نظرت إلى الكوكب من أعلى ، من القطب الشمالي. نظرًا لأن محور الأرض مائل بالنسبة إلى مستوى الدوران ، حيث تدور الأرض حول الشمس ، فإنها تضيءها بشكل غير متساو. بعض المناطق تتلقى المزيد من ضوء الشمس ، والبعض الآخر أقل. نتيجة لذلك ، تتغير الفصول ويتغير طول اليوم.

الاعتدال الربيعي والخريفي

مرتين في السنة ، في 21 مارس و 23 سبتمبر ، تضيء الشمس بالتساوي نصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي. تُعرف هذه اللحظات بالاعتدال الخريفي. في مارس ، يبدأ الخريف في نصف الكرة الشمالي ، في نصف الكرة الجنوبي. في سبتمبر ، على العكس من ذلك ، يأتي الخريف إلى نصف الكرة الشمالي ، والربيع إلى نصف الكرة الجنوبي.

الانقلاب الصيفي والشتوي

في النصف الشمالي من الكرة الأرضية يوم 22 يونيو ، تشرق الشمس على أعلى مستوى فوق الأفق. النهار أطول مدة والليل في هذا اليوم هو الأقصر. يحدث الانقلاب الشتوي في 22 ديسمبر - يكون اليوم أقصر مدة والليل هو الأطول. في نصف الكرة الجنوبي ، العكس هو الصحيح.

ليلة قطبية

بسبب ميل محور الأرض ، تكون المناطق القطبية وشبه القطبية في نصف الكرة الشمالي خلال أشهر الشتاء خالية من أشعة الشمس - فالشمس لا تشرق فوق الأفق على الإطلاق. تُعرف هذه الظاهرة بالليل القطبي. توجد ليلة قطبية مماثلة للمناطق شبه القطبية في نصف الكرة الجنوبي ، والفرق بينهما هو نصف عام بالضبط.

ما يعطي الأرض دورانها حول الشمس

لا يمكن للكواكب إلا أن تدور حول نجومها - وإلا فإنهم ببساطة سينجذبون ويحترقون. يكمن تفرد الأرض في حقيقة أن ميل محورها البالغ 23.44 درجة اتضح أنه مثالي لظهور كل تنوع الحياة على هذا الكوكب.

بفضل ميل المحور ، تتغير الفصول ، وهناك مناطق مناخية مختلفة تضمن تنوع نباتات وحيوانات الأرض. يوفر التغيير في تسخين سطح الأرض حركة الكتل الهوائية ، وبالتالي هطول الأمطار على شكل مطر وثلج.

كما تبين أن المسافة من الأرض إلى الشمس البالغة 149.600 كم هي الأمثل. أبعد من ذلك بقليل ، سيكون الماء على الأرض فقط في شكل جليد. إذا اقتربنا من ذلك ، فستكون درجة الحرارة مرتفعة جدًا بالفعل. أصبح ظهور الحياة على الأرض وتنوع أشكالها ممكنًا على وجه التحديد بسبب المصادفة الفريدة لمثل هذا العدد الكبير من العوامل.

كوكبنا في حركة مستمرة. جنبا إلى جنب مع الشمس ، يتحرك في الفضاء حول مركز المجرة. وهذا بدوره يتحرك في الكون. لكن أعلى قيمةبالنسبة لجميع الكائنات الحية ، يتم تشغيل دوران الأرض حول الشمس ومحورها الخاص. بدون هذه الحركة ، ستكون الظروف على الكوكب غير مناسبة لاستدامة الحياة.

النظام الشمسي

الأرض ككوكب النظام الشمسيوفقًا للعلماء ، تم تشكيلها منذ أكثر من 4.5 مليار سنة. خلال هذا الوقت ، لم تتغير المسافة من الشمس عمليًا. توازن سرعة الكوكب وجاذبية الشمس في مداره. إنها ليست مستديرة تمامًا ، ولكنها مستقرة. إذا كانت قوة جذب النجم أقوى أو انخفضت سرعة الأرض بشكل ملحوظ ، فسوف تسقط على الشمس. خلاف ذلك ، ستطير عاجلاً أم آجلاً إلى الفضاء ، وتتوقف عن أن تكون جزءًا من النظام.

المسافة من الشمس إلى الأرض تجعل من الممكن الحفاظ عليها درجة الحرارة المثلىعلى سطحه. يلعب الغلاف الجوي أيضًا دورًا مهمًا في هذا. مع دوران الأرض حول الشمس ، تتغير الفصول. تكيفت الطبيعة مع مثل هذه الدورات. ولكن إذا كان كوكبنا بعيدًا ، فستصبح درجة الحرارة عليه سلبية. إذا كان أقرب ، فسوف يتبخر كل الماء ، لأن مقياس الحرارة سيتجاوز نقطة الغليان.

يسمى مسار الكوكب حول النجم المدار. مسار هذه الرحلة ليس مستديرًا تمامًا. لها قطع ناقص. الفرق الأقصى هو 5 ملايين كم. تقع أقرب نقطة في المدار إلى الشمس على مسافة 147 كم. إنها تسمى الحضيض الشمسي. أرضها تمر في يناير. في يوليو ، كان الكوكب في أقصى مسافة له من النجم. أكبر مسافة 152 مليون كيلومتر. هذه النقطة تسمى الأوج.

يوفر دوران الأرض حول محورها والشمس ، على التوالي ، تغييرًا في الأنظمة اليومية والفترات السنوية.

بالنسبة للإنسان ، فإن حركة الكوكب حول مركز النظام غير محسوسة. هذا لأن كتلة الأرض هائلة. ومع ذلك ، كل ثانية نطير عبر الفضاء حوالي 30 كم. يبدو غير واقعي ، لكن هذه هي الحسابات. في المتوسط ​​، يُعتقد أن الأرض تقع على مسافة حوالي 150 مليون كيلومتر من الشمس. يحدث ثورة كاملة حول النجم في 365 يومًا. المسافة المقطوعة في السنة حوالي مليار كيلومتر.

المسافة الدقيقة التي يقطعها كوكبنا في السنة ، متحركًا حول الشمس ، هي 942 مليون كيلومتر. معًا ، نتحرك في الفضاء في مدار بيضاوي بسرعة 107000 كم / ساعة. اتجاه الدوران من الغرب إلى الشرق ، أي عكس اتجاه عقارب الساعة.

لا يكمل الكوكب ثورة كاملة في 365 يومًا بالضبط ، كما يُعتقد عمومًا. لا يزال الأمر يستغرق حوالي ست ساعات. ولكن من أجل راحة التسلسل الزمني ، يتم أخذ هذه المرة في الاعتبار إجمالاً لمدة 4 سنوات. نتيجة لذلك ، يوم إضافي "يعمل" ، تمت إضافته في فبراير. تعتبر هذه السنة سنة كبيسة.

سرعة دوران الأرض حول الشمس ليست ثابتة. لديها انحرافات عن المتوسط. هذا يرجع إلى المدار الإهليلجي. يكون الفرق بين القيم أكثر وضوحًا عند نقطتي الحضيض والأوج ويبلغ 1 كم / ثانية. هذه التغييرات غير محسوسة ، لأننا وجميع الكائنات من حولنا تتحرك في نفس نظام الإحداثيات.

تغيير الفصول

إن دوران الأرض حول الشمس وميل محور الكوكب يجعل من الممكن تغيير الفصول. أقل وضوحًا عند خط الاستواء. ولكن بالقرب من القطبين ، تكون الدورة السنوية أكثر وضوحًا. يتم تسخين نصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي بواسطة طاقة الشمس بشكل غير متساو.

تتحرك حول النجم ، وتمرير أربع نقاط شرطية من المدار. في الوقت نفسه ، مرتين على التوالي خلال الدورة نصف السنوية ، يتضح أنها أبعد أو أقرب منها (في ديسمبر ويونيو - أيام الانقلاب الشتوي). وفقًا لذلك ، في مكان ترتفع فيه درجة حرارة سطح الكوكب بشكل أفضل ، توجد درجة الحرارة بيئةأعلى. عادة ما تسمى الفترة في مثل هذه المنطقة الصيف. في هذا الوقت يكون الجو أكثر برودة بشكل ملحوظ في النصف الآخر من الكرة الأرضية - إنه فصل الشتاء هناك.

بعد ثلاثة أشهر من هذه الحركة ، وبتردد ستة أشهر ، يقع محور الكواكب بطريقة تجعل كلا نصفي الكرة الأرضية في نفس الظروف للتدفئة. في هذا الوقت (في مارس وسبتمبر - الاعتدال) ظروف درجة الحرارةتقريبا يساوي. ثم ، اعتمادًا على نصف الكرة الأرضية ، يأتي الخريف والربيع.

محور الأرض

كوكبنا هو كرة دوارة. تتم حركتها حول محور شرطي وتحدث وفقًا لمبدأ القمة. يميل مع القاعدة في الطائرة في حالة عدم الالتواء ، وسوف يحافظ على التوازن. عندما تضعف سرعة الدوران ، تسقط القمة.

الأرض ليس لها توقف. تعمل قوى جذب الشمس والقمر والأشياء الأخرى في النظام والكون على الكوكب. ومع ذلك ، فإنه يحتفظ بموقع ثابت في الفضاء. إن سرعة دورانها ، التي يتم الحصول عليها أثناء تكوين النواة ، كافية للحفاظ على التوازن النسبي.

إن محور الأرض الذي يمر عبر كرة الكوكب ليس عموديًا. يميل بزاوية 66 درجة 33 درجة. دوران الأرض حول محورها والشمس يجعل من الممكن تغيير فصول السنة. الكوكب سوف "يتعثر" في الفضاء إذا لم يكن له توجه صارم. لن يكون هناك أي شك في أي ثبات للظروف البيئية وعمليات الحياة على سطحه.

الدوران المحوري للأرض

يحدث دوران الأرض حول الشمس (ثورة واحدة) خلال العام. خلال النهار يتناوب بين النهار والليل. إذا نظرتم إلى القطب الشماليالأرض من الفضاء ، يمكنك أن ترى كيف تدور عكس اتجاه عقارب الساعة. يكمل الدوران الكامل في حوالي 24 ساعة. هذه الفترة تسمى يوم.

تحدد سرعة الدوران سرعة التغيير بالنهار والليل. في ساعة واحدة ، يدور الكوكب حوالي 15 درجة. تختلف سرعة الدوران عند نقاط مختلفة على سطحه. هذا يرجع إلى حقيقة أن لها شكل كروي. عند خط الاستواء ، تبلغ السرعة الخطية 1669 كم / س ، أو 464 م / ث. أقرب إلى القطبين ، ينخفض ​​هذا الرقم. عند خط العرض الثلاثين ، ستكون السرعة الخطية بالفعل 1445 كم / ساعة (400 م / ث).

بسبب الدوران المحوري ، يكون للكوكب شكل مضغوط قليلاً من القطبين. كما أن هذه الحركة "تجبر" الأجسام المتحركة (بما في ذلك تدفقات الهواء والماء) على الانحراف عن الاتجاه الأصلي (قوة كوريوليس). نتيجة أخرى مهمة لهذا الدوران هي المد والجزر.

تغير الليل والنهار

جسم كروي مع مصدر الضوء الوحيد في لحظة معينة يكون نصف مضاء فقط. فيما يتعلق بكوكبنا في جزء منه في هذه اللحظة سيكون هناك يوم. سيتم إخفاء الجزء غير المضاء عن الشمس - هناك ليل. يجعل الدوران المحوري من الممكن تغيير هذه الفترات.

بالإضافة إلى نظام الضوء ، تتغير شروط تسخين سطح الكوكب بطاقة الضوء. هذه الدورة مهمة. يتم تنفيذ سرعة تغيير الضوء والأنظمة الحرارية بسرعة نسبية. في غضون 24 ساعة ، لا يتوفر للسطح الوقت للسخونة الزائدة أو التبريد دون المستوى الأمثل.

إن دوران الأرض حول الشمس ومحورها بسرعة ثابتة نسبيًا له أهمية حاسمة لعالم الحيوان. لولا ثبات المدار ، لما بقي الكوكب في منطقة التسخين الأمثل. بدون الدوران المحوري ، سيستمر الليل والنهار لمدة ستة أشهر. لا أحد ولا ذاك سيساهم في أصل الحياة والحفاظ عليها.

دوران متفاوت

لقد اعتاد الجنس البشري على حقيقة أن التغيير في النهار والليل يحدث باستمرار. كان هذا بمثابة نوع من معيار الوقت ورمز لتوحيد عمليات الحياة. تتأثر فترة دوران الأرض حول الشمس إلى حد ما بالقطع الناقص للمدار والكواكب الأخرى للنظام.

ميزة أخرى هي التغيير في طول اليوم. الدوران المحوري للأرض غير متساوٍ. هناك عدة أسباب رئيسية. تعتبر التقلبات الموسمية المرتبطة بديناميات الغلاف الجوي وتوزيع هطول الأمطار مهمة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن موجة المد والجزر ، الموجهة ضد حركة الكوكب ، تبطئها باستمرار. هذا الرقم لا يكاد يذكر (لمدة 40 ألف سنة لمدة ثانية واحدة). ولكن على مدى مليار سنة ، وتحت تأثير ذلك ، زاد طول اليوم بمقدار 7 ساعات (من 17 إلى 24).

تتم دراسة نتائج دوران الأرض حول الشمس ومحورها. هذه الدراسات لها أهمية عملية وعلمية كبيرة. يتم استخدامها ليس فقط من أجل دقة تحديد الإحداثيات النجمية ، ولكن أيضًا لتحديد الأنماط التي يمكن أن تؤثر على عمليات الحياة البشرية و ظاهرة طبيعيةفي علم الأرصاد الجوية المائية وغيرها من المجالات.