Il nostro pianeta è costantemente in movimento:
- rotazione attorno al proprio asse, movimento attorno al Sole;
- rotazione insieme al Sole attorno al centro della nostra galassia;
- moto relativo al centro del Gruppo Locale di galassie e altri.
Il moto della Terra intorno al proprio asse
Rotazione della Terra attorno al proprio asse(Fig. 1). Viene presa una linea immaginaria per l'asse terrestre, attorno al quale ruota. Questo asse è deviato di 23 ° 27 "dalla perpendicolare al piano dell'eclittica. L'asse terrestre si interseca con la superficie terrestre in due punti: i poli: Nord e Sud. Se vista dal Polo Nord, la rotazione terrestre avviene in senso antiorario o, come si crede comunemente, da ovest a est. Il pianeta compie una rotazione completa attorno al proprio asse in un giorno.
Riso. 1. Rotazione della Terra attorno al suo asse
Un giorno è un'unità di tempo. Giorni siderali e solari separati.
giornata sideraleè il tempo necessario alla terra per ruotare sul proprio asse rispetto alle stelle. Sono pari a 23 ore 56 minuti 4 secondi.
giorno solareè il tempo necessario alla terra per ruotare sul proprio asse rispetto al sole.
L'angolo di rotazione del nostro pianeta attorno al suo asse è lo stesso a tutte le latitudini. In un'ora ogni punto sulla superficie terrestre si sposta di 15° rispetto alla sua posizione originale. Ma allo stesso tempo, la velocità di movimento è inversamente proporzionale alla latitudine geografica: all'equatore è di 464 m / se a una latitudine di 65 ° - solo 195 m / s.
La rotazione della Terra attorno al suo asse nel 1851 fu dimostrata da J. Foucault nel suo esperimento. A Parigi, nel Pantheon, sotto la cupola era appeso un pendolo e sotto di esso un cerchio con divisioni. Ad ogni movimento successivo, il pendolo si è rivelato su nuove divisioni. Questo può accadere solo se la superficie della Terra sotto il pendolo ruota. La posizione del piano oscillante del pendolo all'equatore non cambia, perché il piano coincide con il meridiano. La rotazione assiale della Terra ha importanti conseguenze geografiche.
Quando la Terra ruota, si genera una forza centrifuga, che suona ruolo importante nel plasmare la forma del pianeta e riduce la forza di gravità.
Un'altra delle conseguenze più importanti della rotazione assiale è la formazione di una forza di rotazione - Forze di Coriolis. Nel 19 ° secolo è stato calcolato per la prima volta da uno scienziato francese nel campo della meccanica G. Coriolis (1792-1843). Questa è una delle forze inerziali introdotte per tener conto dell'influenza della rotazione di un sistema di riferimento mobile sul moto relativo di un punto materiale. Il suo effetto può essere brevemente espresso come segue: ogni corpo in movimento nell'emisfero settentrionale devia a destra, e nel sud - a sinistra. All'equatore, la forza di Coriolis è zero (Fig. 3).
Riso. 3. Azione della forza di Coriolis
L'azione della forza di Coriolis si estende a molti fenomeni dell'involucro geografico. Il suo effetto deviante è particolarmente evidente nella direzione del movimento delle masse d'aria. Sotto l'influenza della forza deviante della rotazione terrestre, i venti delle latitudini temperate di entrambi gli emisferi prendono una direzione prevalentemente occidentale e alle latitudini tropicali - est. Una manifestazione simile della forza di Coriolis si trova nella direzione del movimento delle acque oceaniche. Anche l'asimmetria delle valli fluviali è associata a questa forza (la riva destra è solitamente alta nell'emisfero settentrionale, nel sud - la sinistra).
La rotazione della Terra attorno al suo asse porta anche al movimento della luce solare lungo superficie terrestre da oriente a occidente, cioè al cambio del giorno e della notte.
Il cambiamento del giorno e della notte crea un ritmo quotidiano nella natura animata e inanimata. Il ritmo quotidiano è strettamente correlato alle condizioni di luce e temperatura. Sono ben noti l'andamento giornaliero della temperatura, le brezze diurne e notturne, ecc.. I ritmi giornalieri si verificano anche nella fauna selvatica: la fotosintesi è possibile solo durante il giorno, la maggior parte delle piante apre i fiori in orologi diversi; Alcuni animali sono attivi durante il giorno, altri di notte. Anche la vita umana procede secondo un ritmo quotidiano.
Un'altra conseguenza della rotazione della Terra sul proprio asse è la differenza di tempo in punti diversi il nostro pianeta.
Dal 1884 fu adottato un conto del fuso orario, ovvero l'intera superficie della Terra fu divisa in 24 fusi orari di 15 ° ciascuno. Dietro tempo standard prendere l'ora locale del meridiano medio di ciascuna cintura. I fusi orari vicini differiscono di un'ora. I confini delle cinture sono tracciati tenendo conto dei confini politici, amministrativi ed economici.
La cintura zero è Greenwich (dal nome dell'Osservatorio di Greenwich vicino a Londra), che corre su entrambi i lati del primo meridiano. Si considera il tempo del meridiano zero, o iniziale Tempo del mondo.
Meridian 180° accettato come internazionale linea di misurazione della data- linea condizionale sulla superficie il globo, su entrambi i lati dei quali ore e minuti coincidono e le date del calendario differiscono di un giorno.
Per più uso razionale la luce del giorno estiva nel 1930 è stata introdotta nel nostro paese tempo di maternità, davanti alla zona di un'ora. Per fare ciò, le lancette dell'orologio sono state spostate in avanti di un'ora. A questo proposito, Mosca, trovandosi nel secondo fuso orario, vive secondo l'ora del terzo fuso orario.
Dal 1981, tra aprile e ottobre, l'ora è stata spostata avanti di un'ora. Questo cosiddetto estate. Viene introdotto per risparmiare energia. In estate, Mosca è due ore avanti rispetto all'ora solare.
Il fuso orario in cui si trova Mosca è Mosca.
Movimento della Terra attorno al Sole
Ruotando attorno al suo asse, la Terra si muove simultaneamente attorno al Sole, girando intorno al cerchio in 365 giorni 5 ore 48 minuti 46 secondi. Questo periodo è chiamato anno astronomico. Per comodità, si consideri che ci sono 365 giorni in un anno, e ogni quattro anni, quando si “accumulano” 24 ore su sei ore, non ci sono 365, ma 366 giorni in un anno. Quest'anno è chiamato anno bisestile, e un giorno si aggiunge a febbraio.
Viene chiamato il percorso nello spazio lungo il quale la Terra si muove attorno al Sole orbita(figura 4). L'orbita terrestre è ellittica, quindi la distanza dalla Terra al Sole non è costante. Quando la terra è dentro perielio(dal greco. peri- vicino, intorno e helios- Sole) - il punto più vicino dell'orbita al Sole - il 3 gennaio la distanza è di 147 milioni di km. È inverno nell'emisfero settentrionale in questo momento. La distanza più lontana dal Sole in afelio(dal greco. aro- lontano da e helios- Sole) - la massima distanza dal Sole - 5 luglio. È pari a 152 milioni di km. In questo momento, è estate nell'emisfero settentrionale.
Riso. 4. Movimento della Terra attorno al Sole
Il movimento annuale della Terra attorno al Sole è osservato dal continuo cambiamento della posizione del Sole nel cielo: l'altezza di mezzogiorno del Sole e la posizione della sua alba e tramonto cambiano, la durata delle parti luminose e scure di il giorno cambia.
Quando ci si sposta in orbita, la direzione dell'asse terrestre non cambia, è sempre diretta verso la stella polare.
Come risultato di un cambiamento nella distanza dalla Terra al Sole, nonché a causa dell'inclinazione dell'asse terrestre rispetto al piano del suo movimento attorno al Sole, durante l'anno si osserva una distribuzione irregolare della radiazione solare sulla Terra . È così che cambiano le stagioni, tipico di tutti i pianeti che hanno un'inclinazione dell'asse di rotazione rispetto al piano della sua orbita. (eclittica) diverso da 90°. La velocità orbitale del pianeta nell'emisfero settentrionale è maggiore in inverno e minore in estate. Pertanto, il semestre invernale dura 179 giorni e il semestre estivo - 186 giorni.
Come risultato del movimento della Terra attorno al Sole e dell'inclinazione dell'asse terrestre rispetto al piano della sua orbita di 66,5 °, sul nostro pianeta si osserva non solo il cambio delle stagioni, ma anche un cambiamento nella lunghezza del giorno e notte.
La rotazione della Terra attorno al Sole e il cambio delle stagioni sulla Terra sono mostrati in Fig. 81 (equinozi e solstizi secondo le stagioni nell'emisfero boreale).
Solo due volte all'anno: nei giorni dell'equinozio, la durata del giorno e della notte su tutta la Terra è quasi la stessa.
Equinozio- il momento in cui il centro del Sole, durante il suo movimento apparente annuale lungo l'eclittica, attraversa l'equatore celeste. Ci sono equinozi di primavera e autunno.
L'inclinazione dell'asse di rotazione della Terra attorno al Sole negli equinozi del 20-21 marzo e del 22-23 settembre è neutra rispetto al Sole, e le parti del pianeta ad esso rivolte sono uniformemente illuminate da polo a polo (Fig. 5). I raggi del sole cadono verticalmente all'equatore.
Il giorno più lungo e il più breve notte osservato al giorno solstizio d'estate.
Riso. 5. Illuminazione della Terra da parte del Sole nei giorni dell'equinozio
Solstizio- il momento di passaggio per il centro del Sole dei punti dell'eclittica, i più distanti dall'equatore (punti del solstizio). Ci sono solstizi d'estate e d'inverno.
Nel giorno del solstizio d'estate, il 21-22 giugno, la Terra assume una posizione in cui l'estremità settentrionale del suo asse è inclinata verso il Sole. E i raggi cadono verticalmente non sull'equatore, ma sul tropico settentrionale, la cui latitudine è 23 ° 27 "Tutto il giorno e la notte, non solo le regioni polari sono illuminate, ma anche lo spazio al di là di esse fino alla latitudine 66 ° 33" ( Circolo Polare Artico). Nell'emisfero australe in questo momento, solo quella parte che si trova tra l'equatore e il circolo polare artico meridionale (66 ° 33 ") risulta illuminata. Al di là di esso, in questo giorno, la superficie terrestre non è illuminata.
Nel giorno del solstizio d'inverno, il 21-22 dicembre, tutto accade al contrario (Fig. 6). I raggi del sole stanno già cadendo a picco sul tropico meridionale. Illuminate nell'emisfero australe sono aree che si trovano non solo tra l'equatore e il tropico, ma anche attorno al Polo Sud. Questa situazione continua fino all'equinozio di primavera.
Riso. 6. Illuminazione della Terra nel giorno del solstizio d'inverno
A due paralleli della Terra nei giorni del solstizio, il Sole a mezzogiorno è direttamente sopra la testa dell'osservatore, cioè allo zenit. Tali paralleli sono chiamati tropici. Al Tropico del Nord (23° N), il Sole è allo zenit il 22 giugno, al Tropico del Sud (23° S) il 22 dicembre.
All'equatore il giorno è sempre uguale alla notte. L'angolo di incidenza dei raggi del sole sulla superficie terrestre e la lunghezza del giorno cambiano poco, quindi il cambio delle stagioni non è espresso.
circoli artici notevoli in quanto sono i confini delle aree dove ci sono giorni e notti polari.
giornata polare- il periodo in cui il sole non scende sotto l'orizzonte. Più lontano dal circolo polare artico vicino al polo, più lungo è il giorno polare. Alla latitudine del Circolo Polare Artico (66,5°) dura solo un giorno, mentre al Polo dura 189 giorni. Nell'emisfero settentrionale alla latitudine del circolo polare artico, il giorno polare si osserva il 22 giugno - il giorno del solstizio d'estate, e nell'emisfero meridionale alla latitudine del circolo polare artico meridionale - il 22 dicembre.
notte polare dura da un giorno alla latitudine del circolo polare artico a 176 giorni ai poli. Durante la notte polare, il Sole non appare sopra l'orizzonte. Nell'emisfero settentrionale, alla latitudine del circolo polare artico, questo fenomeno si osserva il 22 dicembre.
È impossibile non notare un fenomeno naturale così meraviglioso come le notti bianche. Notti Bianche- queste sono notti luminose all'inizio dell'estate, quando l'alba della sera converge con l'alba del mattino e il crepuscolo dura tutta la notte. Si osservano in entrambi gli emisferi a latitudini superiori a 60°, quando il centro del Sole a mezzanotte scende al di sotto dell'orizzonte di non più di 7°. A San Pietroburgo (circa 60°N) le notti bianche durano dall'11 giugno al 2 luglio, ad Arkhangelsk (64°N) dal 13 maggio al 30 luglio.
Il ritmo stagionale in connessione con il movimento annuale influisce principalmente sull'illuminazione della superficie terrestre. A seconda del cambiamento dell'altezza del Sole sopra l'orizzonte sulla Terra, ce ne sono cinque cinture di illuminazione. La fascia calda si trova tra i tropici settentrionali e meridionali (Tropico del Cancro e Tropico del Capricorno), occupa il 40% della superficie terrestre e differisce il numero più grande calore proveniente dal sole. Tra i tropici e il circolo polare artico negli emisferi meridionale e settentrionale ci sono zone di illuminazione moderata. Le stagioni dell'anno sono già espresse qui: più lontano dai tropici, più breve e fresca l'estate, più lunga e inverno più freddo. Le cinture polari negli emisferi settentrionale e meridionale sono limitate dai circoli artici. Qui l'altezza del Sole sopra l'orizzonte durante l'anno è bassa, quindi la quantità di calore solare è minima. Le zone polari sono caratterizzate da giorni e notti polari.
A seconda del movimento annuale della Terra attorno al Sole non sono solo il cambio delle stagioni e l'illuminazione irregolare associata della superficie terrestre attraverso le latitudini, ma anche una parte significativa dei processi in involucro geografico: cambiamento stagionale del tempo, regime di fiumi e laghi, ritmo nella vita di piante e animali, tipi e termini di lavoro agricolo.
Calendario.Calendario- un sistema per il calcolo di lunghi periodi di tempo. Questo sistema si basa su fenomeni naturali periodici associati al movimento dei corpi celesti. Il calendario utilizza fenomeni astronomici: il cambio delle stagioni, il giorno e la notte, il cambiamento delle fasi lunari. Il primo calendario era egiziano, creato nel IV secolo. AVANTI CRISTO e. Dal 1 gennaio 45, Giulio Cesare ha introdotto Calendario giuliano, che è ancora usato dal russo Chiesa ortodossa. A causa del fatto che la durata dell'anno giuliano è più lunga di quella astronomica di 11 minuti e 14 secondi, entro il XVI secolo. accumulato un "errore" di 10 giorni: il giorno dell'equinozio di primavera non è arrivato il 21 marzo, ma l'11 marzo. Questo errore fu corretto nel 1582 da un decreto di Papa Gregorio XIII. Il conteggio dei giorni è stato spostato in avanti di 10 giorni e il giorno dopo il 4 ottobre è stato prescritto per essere considerato venerdì, ma non il 5 ottobre, ma il 15 ottobre. L'equinozio di primavera è stato nuovamente riportato al 21 marzo e il calendario è diventato noto come gregoriano. È stato introdotto in Russia nel 1918. Tuttavia, presenta anche una serie di inconvenienti: durata disuguale dei mesi (28, 29, 30, 31 giorni), disuguaglianza dei trimestri (90, 91, 92 giorni), incoerenza del numero di mesi per giorni della settimana.
Come il resto dei pianeti del sistema solare, il nostro pianeta si muove attorno al suo luminare. Un'orbita è un dato percorso intrapreso dalla Terra. Il fenomeno dello spostamento parallattico delle stelle e dell'aberrazione della luce delle stelle è la prova del moto della Terra nella sua orbita. Il tempo per il movimento completo della Terra attorno al Sole è di un anno.
Il sole si muove lungo l'eclittica, riflettendo il movimento della Terra lungo l'orbita. Quando la sfera celeste attraversa l'area della sua orbita, si forma grande cerchio chiamata eclittica. Ad un angolo di 23°27′, il piano dell'equatore celeste e il piano dell'eclittica si intersecano. Nei punti in cui si intersecano si ottengono i punti degli equinozi autunnali e primaverili. Due volte all'anno il Sole si trova in questi punti: il 23 settembre e il 21 marzo, quando si sposta dall'emisfero settentrionale a quello meridionale o viceversa.
Il cerchio, che è chiamato ellisse dallo standard, è l'orbita della Terra, in uno dei cui fuochi c'è il Sole. Il percorso dal Sole alla Terra cambia nel corso dell'anno, passando da 147 milioni di km al perielio a 152 milioni di km all'afelio. L'orbita ha una lunghezza di oltre 930 milioni di km. Il baricentro della Terra si sposta da ovest verso est ad una velocità media di circa 30 km/s e percorre l'intera distanza in 365 giorni 6 ore 9 minuti 9 secondi. Questo periodo di tempo è chiamato anno siderale.
La distanza temporale tra due movimenti successivi del Sole attraverso l'equinozio di primavera è chiamata anno tropicale. Tale anno è pari a 365 giorni 5 ore 48 minuti 46 secondi, che è 20 minuti più breve dell'anno siderale (siderale). Questo fenomeno è chiamato la precessione degli equinozi ed è causato dalla precessione.
Conseguenza del movimento della Terra attorno al Sole
Il calendario moderno (gregoriano) è adeguato alla durata dell'anno tropico con un errore di 1 giorno ogni 2800 anni. Pertanto, anche dopo 100mila anni, l'inverno cadrà principalmente nei mesi invernali e l'estate in estate!
Nell'epoca attuale, l'asse del movimento terrestre si trova ad un angolo di 66,5 ° rispetto al piano dell'orbita e si muove durante tutto l'anno parallelamente a se stesso nello spazio. La conseguenza di ciò (il movimento del nostro pianeta in orbita attorno al Sole) è un cambiamento delle stagioni e la disuguaglianza di notte e giorno.
Inclinazione dell'asse
A causa dell'inclinazione dell'asse terrestre rispetto al piano dell'orbita e della conservazione della sua posizione nello spazio, esiste un diverso angolo di incidenza dei raggi del sole. Ciò crea differenze significative nel flusso di calore verso la crosta terrestre periodi diversi anno, così come le diverse lunghezze del giorno e della notte durante tutto l'anno a tutte le latitudini, ad eccezione dell'equatore, dove il giorno è uguale alla notte.
Il 22 giugno, l'asse del nostro pianeta è diretto dall'estremità settentrionale al corpo celeste. Questo giorno è chiamato solstizio d'estate. Il 22 dicembre, l'asse terrestre è diretto con la sua estremità meridionale verso il sole. Questo giorno è chiamato il solstizio d'inverno. Il 21 marzo è il giorno dell'equinozio di primavera e il 23 settembre è il giorno dell'equinozio d'autunno, entrambi gli emisferi in questi giorni hanno la stessa illuminazione.
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Molte caratteristiche della vita a noi familiari fin dall'infanzia sono il risultato di processi su scala cosmica. Il cambio del giorno e della notte, le stagioni, la durata del periodo durante il quale il Sole è sopra l'orizzonte, sono legati a come ea quale velocità ruota la Terra, con le peculiarità del suo movimento nello spazio.
linea immaginaria
L'asse di qualsiasi pianeta è una costruzione speculativa, creata per comodità di descrivere il movimento. Se disegni mentalmente una linea attraverso i poli, questo sarà l'asse della Terra. La rotazione attorno ad esso è uno dei due movimenti principali del pianeta.
L'asse non fa 90º con il piano dell'eclittica (il piano attorno al Sole), ma devia dalla perpendicolare di 23º27". Si ritiene che il pianeta ruoti da ovest a est, cioè in senso antiorario. polo.
prova inconfutabile
Una volta si credeva che il nostro pianeta fosse immobile e che le stelle fisse nel cielo ruotassero attorno ad esso. Abbastanza a lungo nessuno nella storia era interessato alla velocità con cui la Terra orbita o attorno al suo asse, poiché i concetti stessi di "asse" e "orbita" non si adattavano a conoscenza scientifica di quel periodo. La prova sperimentale del fatto del costante movimento della Terra attorno al suo asse fu ottenuta nel 1851 da Jean Foucault. Alla fine ha convinto tutti coloro che nel secolo scorso ne dubitavano ancora.
L'esperimento è stato condotto in una cupola sotto la quale sono stati posti un pendolo e un cerchio con divisioni. Oscillando, il pendolo spostava diverse divisioni ad ogni nuovo movimento. Questo è possibile solo se il pianeta ruota.
Velocità
Quanto velocemente ruota la terra sul suo asse? È piuttosto difficile dare una risposta univoca a questa domanda, poiché la velocità di diversi punti geografici non è la stessa. Più l'area è vicina all'equatore, più è alta. Nella regione Italia, il valore della velocità, ad esempio, è stimato in 1200 km / h. In media, il pianeta supera i 15º all'ora.
La lunghezza del giorno è correlata alla velocità di rotazione della Terra. Il periodo di tempo durante il quale il nostro pianeta compie una rotazione attorno al proprio asse è determinato in due modi. Per determinare il cosiddetto giorno siderale o siderale, si sceglie come quadro di riferimento qualsiasi stella diversa dal Sole. Durano 23 ore 56 minuti e 4 secondi. Se il nostro luminare viene preso come punto di partenza, allora il giorno si chiama solare. La loro media è di 24 ore. Varia leggermente a seconda della posizione del pianeta rispetto alla stella, che influisce sia sulla velocità di rotazione attorno all'asse sia sulla velocità con cui orbita la Terra.
intorno al centro
Il secondo movimento più importante del pianeta è il suo "giro" in orbita. Il movimento costante lungo una traiettoria leggermente allungata è avvertito dalle persone più spesso al cambio delle stagioni. La velocità con cui la Terra si muove attorno al Sole si esprime per noi principalmente in unità di tempo: una rivoluzione dura 365 giorni 5 ore 48 minuti 46 secondi, cioè un anno astronomico. La cifra esatta spiega chiaramente perché ogni quattro anni a febbraio c'è un giorno in più. Rappresenta la somma delle ore accumulate in questo periodo, non comprese nei 365 giorni dell'anno accettati.
Caratteristiche della traiettoria
Come già notato, la velocità con cui la Terra orbita è correlata alle caratteristiche di quest'ultima. La traiettoria del moto del pianeta differisce dal cerchio ideale, è leggermente allungata. Di conseguenza, la Terra si avvicina al luminare o si allontana da esso. Quando il pianeta e il Sole sono separati da una distanza minima, questa posizione è chiamata perielio. La distanza massima corrisponde all'afelio. La prima cade il 3 gennaio, la seconda il 5 luglio. E per ciascuno di questi punti, la domanda è: "Quanto velocemente ruota la Terra nella sua orbita?" - ha la sua risposta. Per l'afelio è 29,27 km/s, per il perielio è 30,27 km/s.
Lunghezza del giorno
La velocità con cui la Terra ruota nella sua orbita, e in generale il movimento del pianeta attorno al Sole, hanno una serie di conseguenze che determinano molte delle sfumature della nostra vita. Ad esempio, questi movimenti influenzano la durata della giornata. Il sole cambia costantemente la sua posizione nel cielo: i punti di alba e tramonto si spostano, l'altezza del luminare sopra l'orizzonte a mezzogiorno diventa leggermente diversa. Di conseguenza, la durata del giorno e della notte cambia.
Questi due valori coincidono solo all'equinozio, quando il centro del Sole attraversa l'equatore celeste. In questo caso l'inclinazione dell'asse risulta essere neutra rispetto al luminare, ei suoi raggi cadono verticalmente sull'equatore. L'equinozio di primavera cade il 20-21 marzo, quello d'autunno il 22-23 settembre.
Solstizio
Una volta all'anno, il giorno raggiunge la sua durata massima e dopo sei mesi il minimo. Queste date sono chiamate solstizio. L'estate cade il 21-22 giugno e l'inverno il 21-22 dicembre. Nel primo caso, il nostro pianeta si trova in modo tale rispetto al luminare che il bordo settentrionale dell'asse guarda in direzione del sole. Di conseguenza, i raggi cadono verticalmente e illuminano l'intera area oltre il circolo polare artico. Nell'emisfero australe, invece, i raggi del sole raggiungono solo la zona compresa tra l'equatore e il circolo polare artico.
Durante il solstizio d'inverno gli eventi procedono esattamente allo stesso modo, solo gli emisferi cambiano ruolo: il Polo Sud è illuminato.
Le stagioni
La posizione nell'orbita non influisce solo sulla velocità con cui la Terra si muove intorno al Sole. A causa del cambiamento della distanza che separa dalla stella, nonché dell'inclinazione dell'asse del pianeta, la radiazione solare è distribuita in modo non uniforme durante tutto l'anno. E questo, a sua volta, provoca il cambio delle stagioni. Inoltre, la durata del semestre invernale ed estivo è diversa: il primo è di 179 giorni e il secondo di 186. Questa discrepanza è causata dalla stessa inclinazione dell'asse rispetto al piano dell'eclittica.
Cinture leggere
L'orbita della Terra ha un'altra conseguenza. Il movimento annuale porta a un cambiamento nella posizione del Sole sopra l'orizzonte, a seguito del quale si sono formate cinture di illuminazione sul pianeta:
Quelli caldi si trovano sul 40% del territorio terrestre, tra i tropici meridionali e settentrionali. Come suggerisce il nome, qui arriva il più caldo.
Le zone temperate - tra il circolo polare artico ei tropici - sono caratterizzate da un marcato cambio di stagioni.
Le fasce polari, situate oltre i circoli artici, sono caratterizzate da basse temperature durante tutto l'anno.
Il movimento dei pianeti in generale e, in particolare, la velocità con cui la Terra orbita, influiscono anche su altri processi. Tra questi ci sono il flusso dei fiumi, il cambio delle stagioni, certi ritmi di vita di piante, animali e umani. Inoltre, la rotazione della Terra, a causa del suo effetto sulla luce e sulla temperatura superficiale, influisce sul lavoro agricolo.
Oggi, qual è la velocità di rotazione della Terra, qual è la sua distanza dal Sole e altre caratteristiche associate al movimento del pianeta, vengono studiate a scuola. Tuttavia, se ci pensi, sono completamente non ovvi. Quando mi viene in mente un pensiero del genere, vorrei ringraziare sinceramente quegli scienziati e ricercatori che, per molti aspetti, solo grazie alla loro mente straordinaria, sono stati in grado di scoprire le leggi della vita cosmica della Terra, descriverle e poi dimostrare e spiegare al resto del mondo.
Per un osservatore situato nell'emisfero settentrionale, ad esempio, nella parte europea della Russia, il Sole sorge abitualmente a est e sorge a sud, occupando la posizione più alta nel cielo a mezzogiorno, quindi si inclina a ovest e si nasconde dietro la linea dell'orizzonte. Questo movimento del Sole è solo visibile ed è causato dalla rotazione della Terra intorno al suo asse. Se guardi la Terra dall'alto in direzione del Polo Nord, ruoterà in senso antiorario. Allo stesso tempo, il sole è a posto, la visibilità del suo movimento è creata dalla rotazione della Terra.
Rotazione annuale della Terra
Attorno al Sole, anche la Terra ruota in senso antiorario: se guardi il pianeta dall'alto, dal Polo Nord. Poiché l'asse terrestre è inclinato rispetto al piano di rotazione, mentre la terra ruota attorno al sole, la illumina in modo non uniforme. Alcune aree ricevono più luce solare, altre meno. A causa di ciò, le stagioni cambiano e la lunghezza del giorno cambia.
Equinozio di primavera e d'autunno
Due volte all'anno, il 21 marzo e il 23 settembre, il Sole illumina ugualmente gli emisferi settentrionale e meridionale. Questi momenti sono noti come l'equinozio d'autunno. A marzo, l'autunno inizia nell'emisfero settentrionale, nell'emisfero meridionale. A settembre, al contrario, l'autunno arriva nell'emisfero settentrionale e la primavera nell'emisfero meridionale.
Solstizio d'estate e d'inverno
Nell'emisfero settentrionale il 22 giugno, il Sole sorge più in alto sopra l'orizzonte. Il giorno ha la durata più lunga e la notte in questo giorno è la più breve. Il solstizio d'inverno si verifica il 22 dicembre: il giorno ha la durata più breve e la notte è la più lunga. Nell'emisfero australe è vero il contrario.
notte polare
A causa dell'inclinazione dell'asse terrestre, le regioni polari e subpolari dell'emisfero settentrionale durante i mesi invernali sono prive di luce solare: il Sole non sorge affatto sopra l'orizzonte. Questo fenomeno è noto come notte polare. Una notte polare simile esiste per le regioni subpolari dell'emisfero australe, la differenza tra loro è esattamente di sei mesi.
Ciò che dà alla Terra la sua rotazione attorno al Sole
I pianeti non possono che ruotare attorno ai loro luminari, altrimenti sarebbero semplicemente attratti e bruciati. L'unicità della Terra sta nel fatto che l'inclinazione del suo asse di 23,44 gradi si è rivelata ottimale per l'emergere di tutta la diversità della vita sul pianeta.
È grazie all'inclinazione dell'asse che le stagioni cambiano, ci sono diverse zone climatiche che assicurano la diversità della flora e della fauna terrestre. Un cambiamento nel riscaldamento della superficie terrestre fornisce il movimento delle masse d'aria, e quindi le precipitazioni sotto forma di pioggia e neve.
Anche la distanza dalla Terra al Sole di 149.600.000 km si è rivelata ottimale. Ancora un po', e l'acqua sulla Terra sarebbe solo sotto forma di ghiaccio. Più vicino, e la temperatura sarebbe già troppo alta. L'emergere stesso della vita sulla Terra e la diversità delle sue forme è diventato possibile proprio grazie alla coincidenza unica di una tale moltitudine di fattori.
Il nostro pianeta è in costante movimento. Insieme al Sole, si muove nello spazio attorno al centro della Galassia. E che, a sua volta, si muove nell'universo. Ma valore più alto per tutti gli esseri viventi, gioca la rotazione della Terra attorno al Sole e il proprio asse. Senza questo movimento, le condizioni del pianeta non sarebbero adatte a sostenere la vita.
sistema solare
La Terra come pianeta sistema solare Secondo gli scienziati, si è formato più di 4,5 miliardi di anni fa. Durante questo periodo, la distanza dal sole praticamente non è cambiata. La velocità del pianeta e l'attrazione gravitazionale del sole bilanciano la sua orbita. Non è perfettamente rotondo, ma stabile. Se la forza di attrazione della stella fosse maggiore o la velocità della Terra diminuisse notevolmente, allora cadrebbe sul Sole. Altrimenti prima o poi volerebbe nello spazio, cessando di far parte del sistema.
La distanza dal Sole alla Terra rende possibile il mantenimento temperatura ottimale sulla sua superficie. Anche l'atmosfera gioca un ruolo importante in questo. Mentre la Terra ruota intorno al Sole, le stagioni cambiano. La natura si è adattata a tali cicli. Ma se il nostro pianeta fosse più lontano, la temperatura su di esso diventerebbe negativa. Se fosse più vicino, tutta l'acqua evaporerebbe, poiché il termometro supererebbe il punto di ebollizione.
Il percorso di un pianeta attorno a una stella si chiama orbita. La traiettoria di questo volo non è perfettamente circolare. Ha un'ellisse. La differenza massima è di 5 milioni di km. Il punto più vicino dell'orbita al Sole si trova a una distanza di 147 km. Si chiama perielio. La sua terra passa a gennaio. A luglio, il pianeta è alla sua massima distanza dalla stella. La distanza massima è di 152 milioni di km. Questo punto è chiamato afelio.
La rotazione della Terra attorno al proprio asse e al Sole prevede, rispettivamente, un cambiamento dei regimi giornalieri e dei periodi annuali.
Per una persona, il movimento del pianeta attorno al centro del sistema è impercettibile. Questo perché la massa della Terra è enorme. Tuttavia, ogni secondo voliamo nello spazio per circa 30 km. Sembra irrealistico, ma tali sono i calcoli. In media, si ritiene che la Terra si trovi a una distanza di circa 150 milioni di km dal Sole. Compie un giro completo attorno alla stella in 365 giorni. La distanza percorsa in un anno è di quasi un miliardo di chilometri.
La distanza esatta che il nostro pianeta percorre in un anno, girando intorno al sole, è di 942 milioni di km. Insieme a lei ci muoviamo nello spazio in un'orbita ellittica a una velocità di 107.000 km / h. Il senso di rotazione è da ovest a est, cioè in senso antiorario.
Il pianeta non compie una rivoluzione completa in esattamente 365 giorni, come comunemente si crede. Ci vogliono ancora circa sei ore. Ma per comodità della cronologia, questa volta viene presa in considerazione in totale per 4 anni. Di conseguenza, un giorno in più "corre", viene aggiunto a febbraio. Tale anno è considerato un anno bisestile.
La velocità di rotazione della Terra attorno al Sole non è costante. Ha deviazioni dalla media. Ciò è dovuto all'orbita ellittica. La differenza tra i valori è più pronunciata nei punti del perielio e dell'afelio ed è di 1 km/sec. Questi cambiamenti sono impercettibili, poiché noi e tutti gli oggetti intorno a noi ci muoviamo nello stesso sistema di coordinate.
cambio di stagioni
La rotazione della Terra attorno al Sole e l'inclinazione dell'asse del pianeta rendono possibile il cambiamento delle stagioni. È meno evidente all'equatore. Ma più vicino ai poli, la ciclicità annuale è più pronunciata. Gli emisferi settentrionale e meridionale del pianeta sono riscaldati dall'energia del Sole in modo non uniforme.
Muovendosi intorno alla stella, passano quattro punti condizionali dell'orbita. Allo stesso tempo, due volte a turno durante il ciclo semestrale, risultano essere più o meno vicini ad esso (a dicembre e giugno - i giorni dei solstizi). Di conseguenza, in un luogo dove la superficie del pianeta si riscalda meglio, c'è la temperatura ambiente più alto. Il periodo in un tale territorio è solitamente chiamato estate. Nell'altro emisfero in questo momento fa notevolmente più freddo: lì è inverno.
Dopo tre mesi di tale movimento, con una frequenza di sei mesi, l'asse planetario si trova in modo tale che entrambi gli emisferi si trovino nelle stesse condizioni di riscaldamento. In questo momento (a marzo e settembre - gli equinozi) condizioni di temperatura approssimativamente uguale. Poi, a seconda dell'emisfero, arrivano l'autunno e la primavera.
asse terrestre
Il nostro pianeta è una palla che gira. Il suo movimento viene eseguito attorno a un asse condizionale e avviene secondo il principio di una trottola. Appoggiandosi con la base nel piano nello stato non attorcigliato, manterrà l'equilibrio. Quando la velocità di rotazione si indebolisce, la parte superiore cade.
La terra non ha sosta. Sul pianeta agiscono le forze di attrazione del Sole, della Luna e di altri oggetti del sistema e dell'Universo. Tuttavia, mantiene una posizione costante nello spazio. La velocità della sua rotazione, ottenuta durante la formazione del nucleo, è sufficiente a mantenere un relativo equilibrio.
L'asse terrestre passa attraverso la sfera del pianeta non è perpendicolare. È inclinato con un angolo di 66°33´. La rotazione della Terra sul proprio asse e del Sole permette di cambiare le stagioni dell'anno. Il pianeta "cadrebbe" nello spazio se non avesse un orientamento rigoroso. Non ci sarebbe dubbio sulla costanza delle condizioni ambientali e dei processi vitali sulla sua superficie.
Rotazione assiale della Terra
La rotazione della Terra attorno al Sole (una rivoluzione) avviene durante l'anno. Durante il giorno si alterna tra il giorno e la notte. Se guardi Polo Nord Terra dallo spazio, puoi vedere come ruota in senso antiorario. Completa una rotazione completa in circa 24 ore. Questo periodo è chiamato un giorno.
La velocità di rotazione determina la velocità del cambio del giorno e della notte. In un'ora, il pianeta ruota di circa 15 gradi. La velocità di rotazione in diversi punti della sua superficie è diversa. Ciò è dovuto al fatto che ha una forma sferica. All'equatore, la velocità lineare è di 1669 km/h, o 464 m/s. Più vicino ai poli, questa cifra diminuisce. Alla trentesima latitudine, la velocità lineare sarà già di 1445 km / h (400 m / s).
A causa della rotazione assiale, il pianeta ha una forma leggermente compressa rispetto ai poli. Inoltre, questo movimento "costringe" gli oggetti in movimento (compresi i flussi d'aria e d'acqua) a deviare dalla direzione originale (forza di Coriolis). Un'altra importante conseguenza di questa rotazione sono i flussi e riflussi.
il cambiamento della notte e del giorno
Un oggetto sferico con l'unica fonte di luce in un certo momento è illuminato solo a metà. In relazione al nostro pianeta in una parte di esso in questo momento ci sarà un giorno. La parte non illuminata sarà nascosta dal Sole: c'è la notte. La rotazione assiale consente di modificare questi periodi.
Oltre al regime di luce, cambiano le condizioni per riscaldare la superficie del pianeta con l'energia del luminare. Questo ciclo è importante. La velocità di cambiamento dei regimi di luce e termici viene eseguita in modo relativamente rapido. In 24 ore, la superficie non ha il tempo di surriscaldarsi o raffreddarsi al di sotto dell'ottimale.
La rotazione della Terra attorno al Sole e al suo asse con una velocità relativamente costante è di importanza decisiva per il mondo animale. Senza la costanza dell'orbita, il pianeta non sarebbe rimasto nella zona di riscaldamento ottimale. Senza rotazione assiale, il giorno e la notte durerebbero sei mesi. Né l'uno né l'altro contribuirebbero all'origine e alla conservazione della vita.
Rotazione irregolare
L'umanità si è abituata al fatto che il cambiamento del giorno e della notte avviene costantemente. Questo serviva come una sorta di standard del tempo e un simbolo dell'uniformità dei processi vitali. Il periodo di rotazione della Terra attorno al Sole in una certa misura è influenzato dall'ellisse dell'orbita e da altri pianeti del sistema.
Un'altra caratteristica è il cambiamento della lunghezza del giorno. La rotazione assiale della Terra non è uniforme. Ci sono diversi motivi principali. Le fluttuazioni stagionali associate alla dinamica dell'atmosfera e alla distribuzione delle precipitazioni sono importanti. Inoltre, l'onda di marea, diretta contro il moto del pianeta, lo rallenta costantemente. Questa cifra è trascurabile (per 40mila anni per 1 secondo). Ma oltre 1 miliardo di anni, sotto l'influenza di questo, la lunghezza del giorno è aumentata di 7 ore (da 17 a 24).
Si stanno studiando le conseguenze della rotazione della Terra intorno al Sole e al suo asse. Questi studi sono di grande importanza pratica e scientifica. Sono utilizzati non solo per l'accuratezza della determinazione delle coordinate stellari, ma anche per identificare modelli che possono influenzare i processi della vita umana e fenomeni naturali in idrometeorologia e altri campi.