سیاره ما دائماً در حرکت است:
- چرخش حول محور خود، حرکت به دور خورشید؛
- چرخش با خورشید به دور مرکز کهکشان ما؛
- حرکت نسبت به مرکز گروه محلی کهکشان ها و سایرین.
حرکت زمین حول محور خودش
چرخش زمین به دور محور خود(عکس. 1). محور زمین یک خط فرضی است که به دور آن می چرخد. این محور 23 درجه و 27 اینچ از عمود بر صفحه دایره البروج انحراف دارد. محور زمین در دو نقطه - قطب - شمال و جنوب با سطح زمین تلاقی می کند. هنگامی که از قطب شمال مشاهده می شود، چرخش زمین در خلاف جهت عقربه های ساعت یا همانطور که معمولاً تصور می شود، با غرب به شرق این سیاره یک چرخش کامل به دور محور خود را در یک روز کامل می کند.
برنج. 1. چرخش زمین به دور محور خود
یک روز یک واحد زمان است. روزهای غیرواقعی و خورشیدی وجود دارد.
روز سیدرال- این دوره زمانی است که در طی آن زمین به دور محور خود نسبت به ستاره ها می چرخد. آنها برابر با 23 ساعت و 56 دقیقه و 4 ثانیه هستند.
روز آفتابی- این دوره زمانی است که در طی آن زمین به دور محور خود نسبت به خورشید می چرخد.
زاویه چرخش سیاره ما به دور محورش در تمام عرض های جغرافیایی یکسان است. در عرض یک ساعت، هر نقطه از سطح زمین 15 درجه از موقعیت اصلی خود حرکت می کند. اما در عین حال، سرعت حرکت با عرض جغرافیایی نسبت معکوس دارد: در خط استوا 464 متر بر ثانیه و در عرض جغرافیایی 65 درجه فقط 195 متر بر ثانیه است.
چرخش زمین به دور محور خود در سال 1851 در آزمایش او توسط جی فوکو ثابت شد. در پاریس، در پانتئون، آونگی زیر گنبد آویزان بود و زیر آن دایره ای با تقسیمات. با هر حرکت بعدی، آونگ به تقسیمات جدید ختم می شد. این تنها زمانی اتفاق می افتد که سطح زمین زیر آونگ بچرخد. موقعیت صفحه نوسان آونگ در خط استوا تغییر نمی کند، زیرا صفحه با نصف النهار منطبق است. چرخش محوری زمین پیامدهای جغرافیایی مهمی دارد.
هنگامی که زمین می چرخد، یک نیروی گریز از مرکز بوجود می آید که بازی می کند نقش مهمدر شکل دادن به شکل سیاره و کاهش نیروی گرانش.
یکی دیگر از مهمترین پیامدهای چرخش محوری، تشکیل نیروی چرخشی است - نیروهای کوریولیسدر قرن 19 اولین بار توسط یک دانشمند فرانسوی در زمینه مکانیک محاسبه شد جی کوریولیس (1792-1843). این یکی از نیروهای اینرسی است که برای در نظر گرفتن تأثیر چرخش یک چارچوب مرجع متحرک بر حرکت نسبی یک نقطه مادی معرفی شده است. تأثیر آن را می توان به طور خلاصه به شرح زیر بیان کرد: هر جسم متحرک در نیمکره شمالی به سمت راست و در نیمکره جنوبی - به چپ منحرف می شود. در خط استوا، نیروی کوریولیس صفر است (شکل 3).
برنج. 3. عمل نیروی کوریولیس
عمل نیروی کوریولیس به بسیاری از پدیده های پوشش جغرافیایی گسترش می یابد. اثر انحرافی آن به ویژه در جهت حرکت توده های هوا قابل توجه است. تحت تأثیر نیروی انحرافی چرخش زمین، بادهای عرض های جغرافیایی معتدل هر دو نیمکره جهت عمدتاً غربی و در عرض های جغرافیایی گرمسیری - شرقی به خود می گیرند. تجلی مشابهی از نیروی کوریولیس در جهت حرکت آبهای اقیانوس یافت می شود. عدم تقارن دره‌های رودخانه‌ها نیز با این نیرو مرتبط است (کرانه راست معمولاً در نیمکره شمالی بالا است و کرانه چپ در نیمکره جنوبی).
چرخش زمین به دور محور خود نیز منجر به حرکت نور خورشید در طول آن می شود سطح زمیناز مشرق به مغرب یعنی تغییر روز و شب.
تغییر روز و شب، ریتمی روزانه در طبیعت زنده و بی جان ایجاد می کند. ریتم شبانه روزی ارتباط نزدیکی با شرایط نور و دما دارد. تغییرات روزانه دما، نسیم های روز و شب و غیره به خوبی شناخته شده است. ریتم های شبانه روزی در طبیعت زنده نیز رخ می دهد - فتوسنتز فقط در طول روز امکان پذیر است، بیشتر گیاهان گل های خود را در ساعت های مختلف; برخی از حیوانات در روز و برخی دیگر در شب فعال هستند. زندگی انسان نیز با ریتم شبانه روزی جریان دارد.
یکی دیگر از پیامدهای چرخش زمین به دور محور خود، اختلاف زمانی در آن است نقاط مختلفسیاره ما
از سال 1884، زمان منطقه پذیرفته شد، یعنی کل سطح زمین به 24 منطقه زمانی 15 درجه تقسیم شد. پشت زمان استانداردزمان محلی نصف النهار میانی هر منطقه را در نظر بگیرید. زمان در مناطق زمانی مجاور یک ساعت متفاوت است. مرزهای کمربندها با در نظر گرفتن مرزهای سیاسی، اداری و اقتصادی ترسیم می شود.
کمربند صفر به عنوان کمربند گرینویچ (به نام رصدخانه گرینویچ نزدیک لندن) در نظر گرفته می شود که در دو طرف نصف النهار اصلی قرار دارد. زمان نصف النهار اول یا اول در نظر گرفته می شود زمان جهانی
نصف النهار 180 درجه بین المللی در نظر گرفته شده است خط تاریخ- خط مشروط روی سطح کره زمین، که در دو طرف آن ساعت ها و دقیقه ها بر هم منطبق است و تاریخ های تقویم یک روز متفاوت است.
برای بیشتر استفاده منطقیدر تابستان نور روز در سال 1930 کشور ما معرفی شد زمان زایمان،یک ساعت جلوتر از منطقه زمانی برای رسیدن به این هدف، عقربه های ساعت یک ساعت به جلو کشیده شدند. از این نظر، مسکو با قرار گرفتن در منطقه زمانی دوم، مطابق با زمان منطقه زمانی سوم زندگی می کند.
از سال 1981، از آوریل تا اکتبر، زمان یک ساعت به جلو کشیده شده است. این به اصطلاح است زمان تابستانبرای صرفه جویی در مصرف انرژی معرفی شده است. در تابستان، مسکو دو ساعت جلوتر از زمان استاندارد است.
زمان منطقه زمانی که مسکو در آن واقع شده است مسکو.
حرکت زمین به دور خورشید
زمین با چرخش به دور محور خود، به طور همزمان به دور خورشید حرکت می کند و در 365 روز 5 ساعت و 48 دقیقه و 46 ثانیه به دور دایره می چرخد. این دوره نامیده می شود سال نجومیبرای راحتی، اعتقاد بر این است که 365 روز در سال وجود دارد و هر چهار سال، زمانی که 24 ساعت از شش ساعت "انباشته می شود"، نه 365، بلکه 366 روز در سال وجود دارد. امسال نام دارد سال کبیسهو یک روز به بهمن ماه اضافه می شود.
مسیری در فضا که در طول آن زمین به دور خورشید حرکت می کند، نامیده می شود مدار(شکل 4). مدار زمین بیضوی است، بنابراین فاصله زمین تا خورشید ثابت نیست. وقتی زمین داخل است حضیض(از یونانی peri- نزدیک، نزدیک و هلیوس- خورشید) - نزدیکترین نقطه مدار به خورشید - در 3 ژانویه، فاصله 147 میلیون کیلومتر است. در این زمان در نیمکره شمالی زمستان است. بیشترین فاصله از خورشید در آفلیون(از یونانی آرو- دور از و هلیوس- خورشید) - بیشترین فاصله از خورشید - 5 ژوئیه. برابر با 152 میلیون کیلومتر است. در این زمان در نیمکره شمالی تابستان است.
برنج. 4. حرکت زمین به دور خورشید
حرکت سالانه زمین به دور خورشید با تغییر مداوم موقعیت خورشید در آسمان مشاهده می شود - ارتفاع ظهر خورشید و موقعیت طلوع و غروب خورشید تغییر می کند، مدت زمان قسمت های روشن و تاریک روز تغییر می کند
هنگام حرکت در مدار، جهت محور زمین تغییر نمی کند، همیشه به سمت ستاره شمالی هدایت می شود.
در نتیجه تغییر فاصله زمین تا خورشید و همچنین به دلیل تمایل محور زمین به صفحه حرکت آن به دور خورشید، توزیع ناهموار تابش خورشید در طول سال بر روی زمین مشاهده می شود. تغییر فصول به این صورت اتفاق می‌افتد که مشخصه تمام سیاراتی است که محور چرخش آنها به صفحه مدار خود متمایل است. (البروج)متفاوت از 90 درجه سرعت مداری سیاره در نیمکره شمالی در زمستان بیشتر و در تابستان کمتر است. بنابراین، نیمه سال زمستان 179 روز طول می کشد، و نیمه سال تابستان - 186 روز.
در نتیجه حرکت زمین به دور خورشید و انحراف محور زمین به صفحه مدارش به میزان 66.5 درجه، سیاره ما نه تنها تغییر فصل، بلکه تغییر طول روز و شب را نیز تجربه می کند.
چرخش زمین به دور خورشید و تغییر فصول روی زمین در شکل نشان داده شده است. 81 (اعتدال و انقلاب مطابق با فصول در نیمکره شمالی).
فقط دو بار در سال - در روزهای اعتدال، طول روز و شب در سراسر زمین تقریباً یکسان است.
اعتدال- لحظه ای در زمان که در آن مرکز خورشید، در طول حرکت سالانه ظاهری خود در امتداد دایره البروج، از استوای سماوی عبور می کند. اعتدال بهاری و پاییزی وجود دارد.
انحراف محور چرخش زمین به دور خورشید در روزهای اعتدال 20 تا 21 مارس و 22 تا 23 سپتامبر نسبت به خورشید خنثی است و قسمت‌هایی از سیاره که رو به آن است از قطب تا به طور مساوی روشن می‌شوند. قطب (شکل 5). پرتوهای خورشید به صورت عمودی در خط استوا می افتند.
طولانی ترین و طولانی ترین روز شب کوتاهدر انقلاب تابستانی مشاهده شد.
برنج. 5. روشنایی زمین توسط خورشید در روزهای اعتدال
انقلاب- لحظه ای که مرکز خورشید از نقاط دایره البروج که دورتر از خط استوا هستند (نقاط انقلاب) می گذرد. انقلاب تابستانی و زمستانی وجود دارد.
در روز انقلاب تابستانی، 21 تا 22 ژوئن، زمین موقعیتی را اشغال می کند که در آن انتهای شمالی محور آن به سمت خورشید متمایل است. و پرتوها به صورت عمودی نه بر روی خط استوا، بلکه بر روی استوایی شمالی که عرض جغرافیایی آن 23 درجه 27 است می ریزد.» نه تنها مناطق قطبی در تمام ساعات شبانه روز روشن می شوند، بلکه فضای فراتر از آنها تا عرض جغرافیایی 66 درجه نیز روشن می شوند. 33 اینچ (دایره قطب شمال). در نیمکره جنوبی در این زمان، تنها بخشی از آن که بین استوا و دایره قطبی جنوبی قرار دارد (66 درجه 33 اینچ) روشن است. فراتر از آن، سطح زمین در این روز روشن نیست.
در روز انقلاب زمستانی، 21-22 دسامبر، همه چیز برعکس اتفاق می افتد (شکل 6). پرتوهای خورشید در حال حاضر به صورت عمودی بر مناطق استوایی جنوبی می تابد. مناطقی که در نیمکره جنوبی روشن می شوند نه تنها بین استوا و مناطق استوایی، بلکه در اطراف قطب جنوب نیز قرار دارند. این وضعیت تا اعتدال بهاری ادامه دارد.
برنج. 6. روشنایی زمین در انقلاب زمستانی
در دو موازی زمین در روزهای انقلاب، خورشید در ظهر دقیقاً بالای سر ناظر، یعنی در نقطه اوج قرار دارد. چنین موازی نامیده می شود مناطق استواییدر استوایی شمالی (23 درجه شمالی) خورشید در 22 ژوئن در اوج خود است و در استوایی جنوبی (23 درجه جنوبی) - در 22 دسامبر.
در خط استوا، روز همیشه برابر با شب است. زاویه تابش پرتوهای خورشید در سطح زمین و طول روز در آنجا کمی تغییر می کند، بنابراین تغییر فصل ها تلفظ نمی شود.
حلقه های قطب شمالقابل توجه است که آنها مرزهای مناطقی هستند که در آن روزها و شبهای قطبی وجود دارد.
روز قطبی- دوره ای که خورشید به زیر افق نمی افتد. هر چه قطب از دایره قطب شمال دورتر باشد، روز قطبی طولانی تر است. در عرض جغرافیایی دایره قطب شمال (66.5 درجه) فقط یک روز طول می کشد و در قطب - 189 روز. در نیمکره شمالی، در عرض جغرافیایی دایره قطب شمال، روز قطبی در 22 ژوئن، روز انقلاب تابستانی، و در نیمکره جنوبی، در عرض جغرافیایی دایره قطب شمال، در 22 دسامبر مشاهده می شود.
شب قطبیاز یک روز در عرض جغرافیایی دایره قطب شمال تا 176 روز در قطب ها طول می کشد. در طول شب قطبی، خورشید در بالای افق ظاهر نمی شود. در نیمکره شمالی در عرض جغرافیایی دایره قطب شمال، این پدیده در 22 دسامبر مشاهده می شود.
غیرممکن است که به این نکته توجه نکنید پدیده معجزه آساطبیعت مثل شب های سفید شب های سفید- این شب های روشن در آغاز تابستان است، زمانی که سپیده دم عصر با صبح همگرا می شود و گرگ و میش تمام شب ادامه دارد. آنها در هر دو نیمکره در عرض های جغرافیایی بیش از 60 درجه مشاهده می شوند، زمانی که مرکز خورشید در نیمه شب بیش از 7 درجه به زیر افق می افتد. در سن پترزبورگ (حدود 60 درجه شمالی) شب های سفید از 11 ژوئن تا 2 ژوئیه ادامه دارد، در آرخانگلسک (64 درجه شمالی) - از 13 می تا 30 ژوئیه.
ریتم فصلی در ارتباط با حرکت سالانه در درجه اول بر روشنایی سطح زمین تأثیر می گذارد. بسته به تغییر ارتفاع خورشید در بالای افق روی زمین، پنج عدد وجود دارد مناطق روشناییمنطقه گرم بین مناطق استوایی شمالی و جنوبی (تروپیک سرطان و استوایی برج جدی)، 40 درصد از سطح زمین را اشغال کرده و متفاوت است. بزرگترین عددگرمایی که از خورشید می آید بین مناطق استوایی و دایره های قطب شمال در نیمکره جنوبی و شمالی مناطق نور متوسط وجود دارد. فصول سال قبلاً در اینجا بیان شده است: هر چه از مناطق استوایی دورتر باشد، تابستان کوتاه تر و خنک تر، طولانی تر و طولانی تر است. زمستان سردتر. مناطق قطبی در نیمکره شمالی و جنوبی توسط دایره های قطب شمال محدود شده است. در اینجا ارتفاع خورشید بالای افق در طول سال کم است، بنابراین مقدار گرمای خورشیدی حداقل است. مناطق قطبی با روز و شب قطبی مشخص می شوند.
نه تنها تغییر فصول و ناهمواری روشنایی سطح زمین در عرض های جغرافیایی به حرکت سالانه زمین به دور خورشید بستگی دارد، بلکه بخش قابل توجهی از فرآیندها در پاکت جغرافیایی: تغییرات فصلی آب و هوا، رژیم رودخانه ها و دریاچه ها، ریتم زندگی گیاهان و جانوران، انواع و زمان انجام کارهای کشاورزی.
تقویم.تقویم- سیستمی برای محاسبه دوره های زمانی طولانی. این سیستم بر اساس پدیده های طبیعی دوره ای مرتبط با حرکت اجرام آسمانی است. این تقویم از پدیده های نجومی استفاده می کند - تغییر فصل، روز و شب، و تغییرات در فازهای قمری. اولین تقویم مصری بود که در قرن چهارم ایجاد شد. قبل از میلاد مسیح ه. در 1 ژانویه 45، ژولیوس سزار معرفی کرد تقویم جولیان، که هنوز توسط روسی استفاده می شود کلیسای ارتدکس. با توجه به اینکه طول سال جولیان در قرن شانزدهم 11 دقیقه و 14 ثانیه بیشتر از سال نجومی است. یک "خطای" 10 روزه انباشته شد - روز اعتدال بهاری در 21 مارس رخ نداد، بلکه در 11 مارس رخ داد. این اشتباه در سال 1582 با فرمان پاپ گریگوری سیزدهم اصلاح شد. شمارش روزها 10 روز به جلو کشیده شد و روز بعد از 4 اکتبر مقرر شد که روز جمعه در نظر گرفته شود، اما نه 5 اکتبر، بلکه 15 اکتبر. اعتدال بهاری دوباره به 21 مارس بازگردانده شد و تقویم شروع به نامیدن تقویم میلادی کرد. در سال 1918 در روسیه معرفی شد. با این حال، دارای معایبی نیز می باشد: طول نابرابر ماه ها (28، 29، 30، 31 روز)، نابرابری ربع ها (90، 91، 92 روز)، ناهماهنگی تعداد ماه ها. ماه به روز هفته
سیاره ما نیز مانند بقیه سیارات منظومه شمسی به دور ستاره خود حرکت می کند. مدار مسیر مشخصی است که زمین طی می کند. پدیده جابجایی پارالاکسی ستارگان و انحراف نور ستاره گواه حرکت مداری زمین است. مدت زمان لازم برای حرکت کامل زمین به دور خورشید یک سال است.
خورشید در امتداد دایره البروج حرکت می کند و حرکت زمین را در امتداد مدار خود منعکس می کند. هنگامی که کره آسمانی منطقه مدار خود را قطع می کند، تشکیل می شود دایره بزرگدایره البروج نامیده می شود. در زاویه 23 درجه و 27 دقیقه، صفحه استوای سماوی و صفحه دایره البروج با یکدیگر تلاقی می کنند. در نقاطی که تقاطع آنها رخ می دهد، نقاط اعتدال پاییزی و بهاری به دست می آید. خورشید دو بار در سال در این نقاط قرار دارد - در 23 سپتامبر و 21 مارس، زمانی که از نیمکره شمالی به سمت جنوبی یا بالعکس حرکت می کند.
دایره ای که طبق استاندارد بیضی نامیده می شود، مدار زمین است که خورشید در یکی از کانون های آن قرار دارد. مسیر خورشید به زمین در طول سال تغییر می کند و از 147 میلیون کیلومتر در حضیض شروع می شود و تا 152 میلیون کیلومتر در اپیلیون ختم می شود. طول این مدار بیش از 930 میلیون کیلومتر است. مرکز زمین از غرب به شرق با سرعت متوسط تقریباً 30 کیلومتر بر ثانیه حرکت می کند و کل فاصله را در 365 روز و 6 ساعت و 9 دقیقه و 9 ثانیه طی می کند. این بازه زمانی را سال نادر نامیده می شود.
فاصله زمانی بین دو حرکت متوالی خورشید در اعتدال بهاری را سال گرمسیری می نامند. چنین سالی برابر با 365 روز و 5 ساعت و 48 دقیقه و 46 ثانیه است که 20 دقیقه کوتاهتر از سال غیر واقعی است. این پدیده را تقدیم اعتدال ها می نامند و در اثر تقدم ایجاد می شود.
پیامد حرکت زمین به دور خورشید
تقویم مدرن (گریگوری) با خطای 1 روز در 2800 سال به طول سال گرمسیری تنظیم می شود. بنابراین، حتی پس از 100 هزار سال، زمستان عمدتا در ماه های زمستان رخ می دهد و تابستان در تابستان!
در عصر حاضر، محور حرکت زمین در زاویه 66.5 درجه نسبت به صفحه مداری قرار دارد و در طول سال به موازات خود در فضا حرکت می کند. پیامد این امر (حرکت سیاره ما در مدارش به دور خورشید) تغییر فصول و نابرابری شب و روز است.
شیب محور
با توجه به تمایل محور زمین به صفحه مداری و حفظ موقعیت آن در فضا، زاویه تابش متفاوتی از پرتوهای خورشید رخ می دهد. این تفاوت های قابل توجهی در جریان جریان گرما به پوسته زمین ایجاد می کند دوره های مختلفسال، و همچنین طول های مختلف روز و شب در طول سال در تمام عرض های جغرافیایی، بدون احتساب خط استوا، که در آن روز برابر با شب است.
در 22 ژوئن، محور سیاره ما با انتهای شمالی آن به سمت جرم آسمانی هدایت می شود. این روز را انقلاب تابستانی می نامند. در 22 دسامبر، محور زمین با انتهای جنوبی آن به سمت خورشید هدایت می شود. این روز را انقلاب زمستانی می نامند. 21 مارس روز اعتدال بهاری و 23 سپتامبر روز اعتدال پاییزی است؛ هر دو نیمکره در این روزها دارای روشنایی یکسان هستند.
| · · · · | |
بسیاری از ویژگی های زندگی که از دوران کودکی برای ما آشنا بود، نتیجه فرآیندهایی در مقیاس کیهانی است. تغییر روز و شب، فصول، مدت دوره ای که خورشید در بالای افق است، با چگونگی و سرعت چرخش زمین، با ویژگی های حرکت آن در فضا مرتبط است.
خط خیالی
محور هر سیاره یک ساختار گمانه زنی است که برای راحتی توصیف حرکت ایجاد شده است. اگر به طور ذهنی از طریق قطب ها یک خط بکشید، این محور زمین خواهد بود. چرخش به دور آن یکی از دو حرکت اصلی سیاره است.
محور با صفحه دایره البروج (صفحه به دور خورشید) 90 درجه نمی شود، اما 23 درجه 27 از عمود منحرف می شود. اعتقاد بر این است که سیاره از غرب به شرق، یعنی خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخد. حرکت حول محور وقتی در قطب شمال مشاهده می شود به نظر می رسد.
مدرک غیر قابل انکار
زمانی اعتقاد بر این بود که سیاره ما ساکن است و ستارگان ثابت در آسمان به دور آن می چرخند. کافی مدت زمان طولانیدر تاریخ، هیچ کس علاقه ای به این نداشت که زمین با چه سرعتی در مدار یا حول محور خود می چرخد، زیرا خود مفاهیم "محور" و "مدار" در آن قرار نمی گرفتند. دانش علمیآن دوره در سال 1851 ژان فوکو، اثبات تجربی این واقعیت که زمین به طور مداوم حول محور خود در حال حرکت است، به دست آمد. سرانجام همه کسانی را که در قرن قبل از آن هنوز در این مورد شک داشتند قانع کرد.
این آزمایش در زیر گنبدی انجام شد که در آن یک آونگ و یک دایره با تقسیمات قرار داده شده بود. آونگ در حال چرخش، با هر حرکت جدید چندین بریدگی جابه‌جا می‌شود. این تنها در صورتی امکان پذیر است که سیاره بچرخد.
سرعت
زمین با چه سرعتی حول محور خود می چرخد؟ پاسخ صریح به این سوال بسیار دشوار است، زیرا سرعت نقاط مختلف جغرافیایی یکسان نیست. هر چه این ناحیه به خط استوا نزدیکتر باشد، بالاتر است. برای مثال در منطقه ایتالیا، مقدار سرعت 1200 کیلومتر بر ساعت تخمین زده می شود. به طور متوسط، این سیاره در یک ساعت 15 درجه سفر می کند.
طول روز با سرعت چرخش زمین مرتبط است. مدت زمانی که سیاره ما یک دور به دور محور خود می چرخد به دو صورت تعیین می شود. برای تعیین روز موسوم به سیدرال یا سیدرال، هر ستاره ای غیر از خورشید به عنوان منظومه مرجع انتخاب می شود. آنها 23 ساعت و 56 دقیقه و 4 ثانیه طول می کشند. اگر نور ما به عنوان نقطه شروع در نظر گرفته شود، روز را خورشیدی می نامند. میانگین مدت آنها 24 ساعت است. بسته به موقعیت سیاره نسبت به ستاره تا حدودی متفاوت است، که هم بر سرعت چرخش حول محور آن و هم بر سرعت چرخش زمین در مدار تأثیر می گذارد.
در اطراف مرکز
دومین حرکت مهم سیاره، «دور زدن» آن در مدار است. حرکت مداوم در امتداد یک مسیر کمی دراز توسط مردم اغلب به دلیل تغییر فصل احساس می شود. سرعت حرکت زمین به دور خورشید برای ما در درجه اول در واحد زمان بیان می شود: یک چرخش 365 روز 5 ساعت و 48 دقیقه و 46 ثانیه طول می کشد، یعنی یک سال نجومی. رقم دقیق به وضوح توضیح می دهد که چرا هر چهار سال یک روز اضافی در ماه فوریه وجود دارد. این نشان دهنده مجموع ساعات انباشته شده در این مدت است که در 365 روز پذیرفته شده سال لحاظ نشده است.
ویژگی های مسیر
همانطور که قبلا ذکر شد، سرعت چرخش زمین در مدار با ویژگی های دومی مرتبط است. مسیر سیاره با یک دایره ایده آل متفاوت است؛ کمی دراز است. در نتیجه، زمین یا به ستاره نزدیک می شود یا از آن دور می شود. هنگامی که سیاره و خورشید با حداقل فاصله از هم جدا شوند، این موقعیت حضیض نامیده می شود. حداکثر فاصله مربوط به aphelion است. اولی در 3 ژانویه و دومی در 5 ژوئیه می افتد. و برای هر یک از این نقاط این سوال مطرح می شود: "زمین با چه سرعتی در مدار می چرخد؟" - جواب خودش را دارد. برای آفلیون 29.27 کیلومتر بر ثانیه و برای حضیض 30.27 کیلومتر بر ثانیه است.
طول روز
سرعت چرخش زمین در مدار خود و به طور کلی حرکت سیاره به دور خورشید، پیامدهای زیادی دارد که بسیاری از تفاوت های ظریف زندگی ما را تعیین می کند. به عنوان مثال، این حرکات بر طول روز تأثیر می گذارد. خورشید دائماً موقعیت خود را در آسمان تغییر می دهد: نقاط طلوع و غروب خورشید تغییر می کند، ارتفاع ستاره بالای افق در ظهر کمی متفاوت می شود. در نتیجه طول روز و شب تغییر می کند.
این دو مقدار فقط در اعتدال، زمانی که مرکز خورشید از استوای آسمانی عبور می کند، منطبق هستند. شیب محور نسبت به ستاره خنثی است و پرتوهای آن به صورت عمودی روی استوا می افتند. اعتدال بهاری در 20-21 مارس و اعتدال پاییزی در 22-23 سپتامبر است.
انقلاب
یک بار در روز به حداکثر طول خود می رسد و شش ماه بعد به حداقل خود می رسد. به این خرماها معمولاً انقلاب می گویند. تابستان در 21-22 ژوئن و زمستان در 21-22 دسامبر است. در حالت اول، سیاره ما به گونه ای نسبت به ستاره قرار گرفته است که لبه شمالی محور در جهت خورشید است. در نتیجه، پرتوها به صورت عمودی بر روی کل منطقه فراتر از دایره قطب شمال می افتند و آن را روشن می کنند. برعکس، در نیمکره جنوبی، پرتوهای خورشید فقط به ناحیه بین استوا و دایره قطب شمال می رسد.
در انقلاب زمستانی، رویدادها دقیقاً به همین ترتیب پیش می روند، فقط نیمکره ها نقش خود را تغییر می دهند: قطب جنوب روشن می شود.
فصل ها
موقعیت مداری بیش از سرعت حرکت زمین به دور خورشید تأثیر دارد. در نتیجه تغییر در فاصله ای که آن را از ستاره جدا می کند، و همچنین شیب محور سیاره، تابش خورشیدی به طور ناموزون در طول سال توزیع می شود. و این به نوبه خود باعث تغییر فصل می شود. علاوه بر این، مدت نیمه سال زمستان و تابستان متفاوت است: اولی 179 روز و دومی 186 روز است. این اختلاف ناشی از شیب یکسان محور نسبت به صفحه دایره البروج است.
کمربندهای نور
گردش زمین پیامد دیگری هم دارد. حرکت سالانه منجر به تغییر موقعیت خورشید در بالای افق می شود که در نتیجه آن کمربندهای روشنایی در این سیاره تشکیل می شود:
مناطق گرم در 40 درصد از قلمرو زمین، بین مناطق استوایی جنوبی و شمالی قرار دارند. همانطور که از نام آن پیداست، بیشتر گرما از اینجا می آید.
مناطق معتدل - بین دایره قطب شمال و مناطق استوایی - با تغییر فصول مشخص مشخص می شوند.
مناطق قطبی، که در آن سوی دایره های قطب شمال قرار دارند، با دمای پایین در طول سال مشخص می شوند.
حرکت سیارات به طور کلی و به طور خاص، سرعت چرخش زمین بر سایر فرآیندها نیز تأثیر می گذارد. از آن جمله می توان به جریان رودخانه ها، تغییر فصول و ریتم های خاص زندگی گیاهان، حیوانات و انسان ها اشاره کرد. علاوه بر این، چرخش زمین به دلیل تأثیر آن بر روشنایی و دمای سطح، کار کشاورزی را تحت تأثیر قرار می دهد.
امروزه سرعت چرخش زمین، فاصله آن با خورشید و سایر ویژگی های مربوط به حرکت سیاره در مدرسه بررسی می شود. با این حال، اگر در مورد آن فکر کنید، آنها اصلا واضح نیستند. وقتی چنین فکری به ذهنم خطور کرد، می‌خواهم صمیمانه از دانشمندان و محققانی تشکر کنم که عمدتاً به لطف ذهن خارق‌العاده‌شان، توانستند قوانین حیات کیهانی زمین را کشف کنند، آنها را توصیف کنند و سپس اثبات و توضیح دهند. به بقیه جهان.
برای ناظری که در نیمکره شمالی قرار دارد، به عنوان مثال، در بخش اروپایی روسیه، خورشید معمولاً از شرق طلوع می کند و به سمت جنوب طلوع می کند، در ظهر بالاترین موقعیت را در آسمان اشغال می کند، سپس به سمت غرب شیب می کند و پشت سر ناپدید می شود. افق. این حرکت خورشید فقط قابل مشاهده است و در اثر چرخش زمین به دور محور خود ایجاد می شود. اگر از بالا در جهت قطب شمال به زمین نگاه کنید، در خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخد. در همان زمان، خورشید در جای خود باقی می ماند، ظاهر حرکت آن به دلیل چرخش زمین ایجاد می شود.
چرخش سالانه زمین
زمین همچنین در خلاف جهت عقربه های ساعت به دور خورشید می چرخد: اگر از بالا به سیاره نگاه کنید، از قطب شمال. از آنجایی که محور زمین نسبت به صفحه چرخش آن کج شده است، هنگامی که زمین به دور خورشید می چرخد، آن را به طور ناهمواری روشن می کند. برخی مناطق نور خورشید بیشتری دریافت می کنند و برخی دیگر کمتر. به لطف این، فصول تغییر می کند و طول روز تغییر می کند.
اعتدال بهاری و پاییزی
دو بار در سال، در 21 مارس و 23 سپتامبر، خورشید نیمکره شمالی و جنوبی را به یک اندازه روشن می کند. این لحظات به اعتدال پاییزی معروف هستند. در ماه مارس، پاییز در نیمکره شمالی و پاییز در نیمکره جنوبی آغاز می شود. در ماه سپتامبر، برعکس، پاییز به نیمکره شمالی و بهار به نیمکره جنوبی می رسد.
انقلاب تابستانی و زمستانی
در نیمکره شمالی، در 22 ژوئن، خورشید در بالاترین سطح از افق طلوع می کند. روز طولانی ترین مدت است و شب در این روز کوتاه ترین است. انقلاب زمستانیدر 22 دسامبر رخ می دهد - روز کوتاه ترین مدت و شب طولانی ترین مدت است. در نیمکره جنوبی برعکس این اتفاق می افتد.
شب قطبی
به دلیل انحراف محور زمین، مناطق قطبی و زیر قطبی نیمکره شمالی در ماه های زمستان بدون نور خورشید هستند - خورشید اصلاً از افق بالا نمی رود. این پدیده به شب قطبی معروف است. شب قطبی مشابهی برای مناطق دور قطبی نیمکره جنوبی وجود دارد، تفاوت بین آنها دقیقاً شش ماه است.
چه چیزی باعث چرخش زمین به دور خورشید می شود
سیارات نمی توانند به دور ستارگان خود بچرخند - در غیر این صورت به سادگی جذب می شوند و می سوزند. منحصر به فرد بودن زمین در این واقعیت نهفته است که شیب محور آن 23.44 درجه برای ظهور همه تنوع حیات در این سیاره بهینه است.
به لطف شیب محور است که فصول تغییر می کند، مناطق مختلف آب و هوایی وجود دارد که تنوع گیاهی و جانوری زمین را فراهم می کند. تغییرات در گرمایش سطح زمین حرکت توده های هوا و در نتیجه بارش به صورت باران و برف را تضمین می کند.
فاصله زمین تا خورشید 149600000 کیلومتر نیز بهینه بود. کمی جلوتر، و آب روی زمین فقط به شکل یخ خواهد بود. هر چه نزدیک تر بود و دما خیلی بالا می رفت. پیدایش حیات بر روی زمین و تنوع اشکال آن دقیقاً به لطف تصادف منحصر به فرد بسیاری از عوامل امکان پذیر شد.
سیاره ما در حرکت دائمی است. همراه با خورشید، در فضا در اطراف مرکز کهکشان حرکت می کند. و او نیز به نوبه خود در جهان حرکت می کند. ولی بالاترین ارزشبرای همه موجودات زنده، چرخش زمین به دور خورشید و محور خود نقش دارد. بدون این حرکت، شرایط روی کره زمین برای حمایت از حیات نامناسب خواهد بود.
منظومه شمسی
زمین به عنوان یک سیاره منظومه شمسیبه گفته دانشمندان، بیش از 4.5 میلیارد سال پیش شکل گرفته است. در طول این مدت، فاصله از نور عملا تغییر نکرد. سرعت حرکت سیاره و نیروی گرانشی خورشید مدار آن را متعادل کرد. کاملا گرد نیست، اما پایدار است. اگر گرانش ستاره قوی تر بود یا سرعت زمین به طور محسوسی کاهش می یافت، آنگاه به خورشید می افتاد. در غیر این صورت، دیر یا زود به فضا پرواز می کند و دیگر بخشی از سیستم نخواهد بود.
فاصله خورشید تا زمین حفظ آن را ممکن می سازد دمای بهینهروی سطح آن جو نیز نقش مهمی در این امر دارد. همانطور که زمین به دور خورشید می چرخد، فصل ها تغییر می کنند. طبیعت با چنین چرخه هایی سازگار شده است. اما اگر سیاره ما در فاصله بیشتری قرار داشت، دمای آن منفی می شد. اگر نزدیکتر بود، تمام آب تبخیر می شد، زیرا دماسنج از نقطه جوش فراتر می رفت.
مسیر یک سیاره به دور ستاره را مدار می گویند. مسیر این پرواز کاملا دایره ای نیست. بیضی دارد. حداکثر اختلاف 5 میلیون کیلومتر است. نزدیکترین نقطه مدار به خورشید در فاصله 147 کیلومتری است. به آن حضیض می گویند. زمین آن در ژانویه می گذرد. در ماه جولای، سیاره در حداکثر فاصله خود از ستاره قرار دارد. بیشترین مسافت 152 میلیون کیلومتر است. به این نقطه آفلیون می گویند.
چرخش زمین به دور محور خود و خورشید تغییر متناظر در الگوهای روزانه و دوره های سالانه را تضمین می کند.
برای انسان، حرکت سیاره به دور مرکز منظومه نامحسوس است. این به این دلیل است که جرم زمین بسیار زیاد است. با این وجود، ما در هر ثانیه حدود 30 کیلومتر در فضا پرواز می کنیم. این غیر واقعی به نظر می رسد، اما این محاسبات است. به طور متوسط، اعتقاد بر این است که زمین در فاصله حدود 150 میلیون کیلومتری از خورشید قرار دارد. این یک چرخش کامل به دور ستاره در 365 روز انجام می دهد. مسافت طی شده در سال تقریباً یک میلیارد کیلومتر است.
مسافت دقیقی که سیاره ما در یک سال طی می کند و به دور ستاره می چرخد، 942 میلیون کیلومتر است. همراه با او در یک مدار بیضی شکل در فضا با سرعت 107000 کیلومتر در ساعت حرکت می کنیم. جهت چرخش از غرب به شرق است، یعنی خلاف جهت عقربه های ساعت.
همانطور که معمولاً تصور می شود، سیاره یک چرخش کامل را دقیقاً در 365 روز کامل نمی کند. در این صورت حدود شش ساعت دیگر می گذرد. اما برای راحتی زمان بندی، این زمان در مجموع به مدت 4 سال در نظر گرفته شده است. در نتیجه، یک روز دیگر "انباشته می شود"؛ در فوریه اضافه می شود. امسال سال کبیسه محسوب می شود.
سرعت چرخش زمین به دور خورشید ثابت نیست. دارای انحرافات از مقدار متوسط است. این به دلیل مدار بیضی شکل است. تفاوت بین مقادیر در نقاط حضیض و آفلیون بیشتر مشخص است و 1 کیلومتر در ثانیه است. این تغییرات نامرئی هستند، زیرا ما و همه اشیاء اطراف ما در یک سیستم مختصات حرکت می کنیم.
تغییر فصل
چرخش زمین به دور خورشید و انحراف محور سیاره، فصول را ممکن می کند. این در استوا کمتر قابل توجه است. اما نزدیکتر به قطب ها، چرخه سالانه بارزتر است. نیمکره شمالی و جنوبی سیاره به طور ناهمواری توسط انرژی خورشید گرم می شود.
با حرکت به دور ستاره، از چهار نقطه مداری معمولی عبور می کنند. در همان زمان، به طور متناوب دو بار در طول چرخه شش ماهه آنها خود را بیشتر یا نزدیکتر به آن می یابند (در دسامبر و ژوئن - روزهای انقلاب). بر این اساس، در جایی که سطح سیاره بهتر گرم می شود، دما وجود دارد محیطبالاتر دوره در چنین سرزمینی معمولا تابستان نامیده می شود. در نیمکره دیگر در این زمان به طرز محسوسی سردتر است - آنجا زمستان است.
پس از سه ماه از چنین حرکتی با تناوب شش ماهه، محور سیاره به گونه ای قرار می گیرد که هر دو نیمکره در شرایط یکسانی برای گرم شدن قرار می گیرند. در این زمان (در ماه مارس و سپتامبر - روزهای اعتدال) شرایط دماییتقریبا برابر سپس بسته به نیمکره، پاییز و بهار آغاز می شود.
محور زمین
سیاره ما یک توپ در حال چرخش است. حرکت آن حول یک محور معمولی انجام می شود و طبق اصل یک تاپ رخ می دهد. با قرار دادن پایه خود بر روی هواپیما در حالت بدون پیچ و تاب، تعادل را حفظ می کند. هنگامی که سرعت چرخش ضعیف می شود، بالا سقوط می کند.
زمین تکیه گاه ندارد. این سیاره تحت تأثیر نیروهای گرانشی خورشید، ماه و سایر اجرام منظومه و کیهان قرار دارد. با این وجود، موقعیت ثابتی را در فضا حفظ می کند. سرعت چرخش آن، به دست آمده در طول تشکیل هسته، برای حفظ تعادل نسبی کافی است.
محور زمین به صورت عمود از کره سیاره عبور نمی کند. شیب آن در زاویه 66 درجه و 33 دقیقه است. چرخش زمین به دور محور خود و خورشید تغییر فصول را ممکن می سازد. این سیاره اگر جهت گیری دقیقی نداشت در فضا "غلت می زد". هیچ صحبتی از ثبات شرایط محیطی و فرآیندهای زندگی در سطح آن وجود نخواهد داشت.
چرخش محوری زمین
چرخش زمین به دور خورشید (یک دور) در طول سال اتفاق می افتد. در طول روز متناوب بین روز و شب است. اگر نگاه کنید قطب شمالزمین از فضا، می توانید ببینید که چگونه در خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخد. یک چرخش کامل را در حدود 24 ساعت کامل می کند. به این مدت یک روز می گویند.
سرعت چرخش سرعت روز و شب را تعیین می کند. در یک ساعت، سیاره تقریباً 15 درجه می چرخد. سرعت چرخش در نقاط مختلف سطح آن متفاوت است. این به دلیل این واقعیت است که شکل کروی دارد. در خط استوا، سرعت خطی 1669 کیلومتر در ساعت یا 464 متر بر ثانیه است. نزدیک به قطب ها این رقم کاهش می یابد. در عرض جغرافیایی سی ام، سرعت خطی در حال حاضر 1445 کیلومتر در ساعت (400 متر بر ثانیه) خواهد بود.
به دلیل چرخش محوری، این سیاره شکلی تا حدی فشرده در قطب ها دارد. این حرکت همچنین اجسام متحرک (از جمله جریان هوا و آب) را مجبور به انحراف از جهت اصلی خود (نیروی کوریولیس) می کند. یکی دیگر از پیامدهای مهم این چرخش جزر و مد جزر و مد است.
تغییر شب و روز
یک جسم کروی در یک لحظه خاص فقط نیمی از یک منبع نور را روشن می کند. در رابطه با سیاره ما، در بخشی از آن در این لحظه نور روز وجود خواهد داشت. قسمت روشن نشده از خورشید پنهان می شود - آنجا شب است. چرخش محوری امکان تناوب این دوره ها را فراهم می کند.
علاوه بر رژیم نور، شرایط برای گرم کردن سطح سیاره با انرژی نوری تغییر می کند. این چرخه ای بودن دارد مهم. سرعت تغییر نور و رژیم های حرارتی نسبتاً سریع انجام می شود. در 24 ساعت، سطح زمان لازم برای گرم شدن بیش از حد یا خنک شدن زیر سطح بهینه را ندارد.
چرخش زمین به دور خورشید و محور آن با سرعت نسبتاً ثابتی برای دنیای حیوانات اهمیت تعیین کننده ای دارد. بدون یک مدار ثابت، سیاره در منطقه گرمایش بهینه باقی نمی ماند. بدون چرخش محوری، روز و شب شش ماه طول می کشد. نه یکی و نه دیگری در پیدایش و حفظ حیات سهیم نیستند.
چرخش ناهموار
بشریت در طول تاریخ خود به این واقعیت عادت کرده است که تغییر روز و شب دائما اتفاق می افتد. این به عنوان نوعی استاندارد زمان و نمادی از یکنواختی فرآیندهای زندگی بود. دوره چرخش زمین به دور خورشید تا حدی تحت تأثیر بیضی مدار و سایر سیارات منظومه است.
ویژگی دیگر تغییر طول روز است. چرخش محوری زمین به صورت ناهموار اتفاق می افتد. چندین دلیل اصلی وجود دارد. تغییرات فصلی مرتبط با دینامیک اتمسفر و توزیع بارندگی مهم است. علاوه بر این، یک موج جزر و مدی که خلاف جهت حرکت سیاره است، دائماً آن را کند می کند. این رقم ناچیز است (برای 40 هزار سال در هر 1 ثانیه). اما در طی 1 میلیارد سال، تحت تأثیر این امر، طول روز 7 ساعت (از 17 به 24) افزایش یافت.
پیامدهای چرخش زمین به دور خورشید و محور آن در حال بررسی است. این مطالعات از اهمیت عملی و علمی بالایی برخوردار است. آنها نه تنها برای تعیین دقیق مختصات ستارگان، بلکه برای شناسایی الگوهایی که می توانند بر فرآیندهای زندگی انسان و پدیده های طبیعی در آب و هواشناسی و سایر مناطق تأثیر بگذارند، استفاده می شوند.