Привіт любі читачі!Сьогодні хотілося б торкнутися теми Землі і , і я подумала, що пост про те, як обертається Земля Вам знадобиться 🙂 Адже від цього залежить день і ніч, а ще пори року. Давайте зі всім познайомимося ближче.
Наша планета обертається навколо своєї осі та навколо Сонця. Коли вона робить один оберт навколо осі проходить один день, а коли навколо Сонця – один рік. Далі докладніше про це:
Земна вісь.
Земна вісь (вісь обертання Землі) -це пряма, довкола якої відбувається добове обертання Землі; ця лінія проходить через центр і перетинає поверхню Землі.
Нахил осі обертання Землі.
Вісь обертання Землі нахилена до площини під кутом 66 ° 33 '; завдяки цьому відбувається.Коли Сонце знаходиться над Північним тропіком (23 ° 27 'пн. ш.), в Північній півкулі починається літо, а Земля при цьому знаходиться на дальній відстані від Сонця.
Коли Сонце піднімається над Південним тропіком (23 ° 27 'пд. ш.), в Південній півкуліпочинається літо.
У Північній півкулі у цей час починається зима. Притягання Місяця, Сонця та інших планет не змінює кут нахилу земної осі, але призводить до того, що він переміщається круговим конусом. Це рух називається прецесією.
Північний полюс нашого часу спрямований на Полярну зірку.Земна вісь за наступні 12 000 років, в результаті прецесії, пройде приблизно півдороги і буде спрямована на зірку Вега.
Близько 25 800 років складає повний циклпрецесії та суттєво впливає на кліматичний цикл.
Двічі на рік, коли Сонце знаходиться безпосередньо над екватором, і двічі на місяць, коли Місяць займає аналогічне положення, тяжіння, яке зумовлене прецесією, зменшується до нуля і відбувається періодичне збільшення та зниження темпів прецесії.
Такі коливальні рухи земної осі відомі як нутація, що досягає максимуму кожні 18,6 років. За значимістю впливу на клімат ця періодичність посідає друге місце після зміни пір року.
Обертання Землі навколо своєї осі.
Добове обертання Землі –рух Землі проти годинникової стрілки, або із заходу на схід, якщо дивитися з Північного полюса світу. Обертання Землі визначає тривалість дня і викликає зміну дня та ночі.
Навколо своєї осі Земля робить один оберт за 23 години 56 хвилин і 4,09 секунди.За період одного витка навколо Сонця, Земля приблизно здійснює 365 ¼ обертів, це становить один рік або дорівнює 365 ¼ доби.
Кожні чотири роки до календаря додається ще один день, бо на кожен такий виток, крім цілої доби, витрачається ще чверть доби.Обертання Землі поступово уповільнює гравітаційне тяжіння Місяця, і продовжує добу приблизно на 1/1000 з кожним століттям.
Судячи з геологічними даними, темпи обертання Землі могли змінюватись, але не більше ніж на 5%.
Навколо Сонця Земля обертається еліптичною орбітою, близькою до кругової, зі швидкістю близько 107 000 км/год у напрямку із заходу Схід.Середня відстань до Сонця 149 598 тис. км, а різниця між найменшою та найбільшою відстанню 4,8 млн. км.
Ексцентриситет (відхилення від кола) земної орбіти змінюється протягом циклу тривалістю 94 тис. років.Вважається, що формуванню складного кліматичного циклу сприяють зміни відстані до Сонця, і з окремими його етапами пов'язані наступ і відходження льодовиків під час льодовикових періодів.
Все в нашому величезному Всесвіті влаштовано дуже складно та точно. І наша Земля лише крапка в ній, але це наш рідний будинок, Про який ми ще трохи дізналися з поста про те, як обертається Земля. До зустрічі у нових постах про вивчення Землі та Всесвіту🙂
Земля завжди перебуває у русі. Хоча здається, що ми стоїмо нерухомо на поверхні планети, вона безперервно обертається навколо своєї осі та Сонця. Цей рух не відчувається нами, оскільки він нагадує політ у літаку. Ми рухаємося з тією самою швидкістю, як і літак, тому не відчуваємо, що рухаємося взагалі.
З якою швидкістю Земля обертається навколо осі?
Земля робить один оберт навколо своєї осі майже за 24 години (якщо бути точними, то за 23ч 56хв 4,09 сек або 23,93 години). Оскільки коло Землі на 40075 км, то будь-який об'єкт на екваторі обертається зі швидкістю приблизно 1674 км на годину або приблизно 465 метрів (0,465 км) на секунду (40075 км ділимо на 23,93 години та отримуємо 1674 км на годину).
На (90 градусах північної широти) і (90 градусах південної широти) швидкість фактично дорівнює нулю, тому що точки полюсів обертаються на дуже повільній швидкості.
Для того щоб визначити швидкість на будь-якій іншій широті, просто помножте широту косинус на швидкість обертання планети на екваторі (1674 км на годину). Косинус 45 градусів дорівнює 0,7071, таким чином, множимо 0,7071 на 1674 км на годину та отримуємо 1183,7 км на годину.
Косинус необхідної широти легко визначити за допомогою калькулятора або подивитися у таблиці косінусів.
Швидкість обертання Землі для інших широт:
- 10 градусів: 0.9848 × 1674 = 1648,6 км на годину;
- 20 градусів: 0.9397×1674=1573,1 км на годину;
- 30 градусів: 0.866×1674=1449,7 км на годину;
- 40 градусів: 0.766×1674=1282,3 км на годину;
- 50 градусів: 0.6428×1674=1076,0 км на годину;
- 60 градусів: 0.5×1674 = 837,0 км на годину;
- 70 градусів: 0.342×1674=572,5 км на годину;
- 80 градусів: 0.1736×1674 = 290,6 км на годину.
Циклічне гальмування
Все циклічно, навіть швидкість обертання нашої планети, яку геофізики можуть виміряти з точністю до мілісекунд. Обертання Землі, як правило, має п'ятирічні цикли уповільнення та прискорення, та останній рікциклу уповільнення часто взаємопов'язаний із сплеском землетрусів по всьому світу.
Оскільки 2018 рік є останнім у циклі уповільнення, вчені очікують цього року на зростання сейсмічної активності. Кореляція не є причинно-наслідковим зв'язком, але геологи завжди шукають інструменти, щоб спробувати передбачити, коли станеться черговий потужний землетрус.
Коливання земної осі
Земля при обертанні робить невеликі коливання, оскільки вісь дрейфує на полюсах. Було відмічено, що дрейф земної осі прискорився з 2000 року, рухаючись зі швидкістю 17 див на рік Схід. Вчені встановили, що вісь, як і раніше, рухається на схід замість того, щоб рухатися вперед і назад через комбінований ефект танення Гренландії, а також втрати води в Євразії.
Дрейф осі, як передбачається, особливо чутливий до змін, що відбуваються на 45 градусах північної та південної широти. Це відкриття призвело до того, що вчені нарешті змогли відповісти на давнє запитання, чому ось взагалі дрейфує. Коливання осі на Схід чи Захід викликано сухими чи вологими роками Євразії.
З якою швидкістю Земля рухається навколо Сонця?
На додаток до швидкості обертання Землі навколо своєї осі, наша планета також обертається навколо Сонця зі швидкістю близько 108000 км/год (або приблизно 30 км/сек), і повністю завершує свою орбіту навколо Сонця за 365,256 днів.
Лише у 16 столітті люди зрозуміли, що Сонце є центром нашої Сонячна система, і що Земля переміщається навколо нього, а чи не є нерухомим центром Всесвіту.
Теорія про світ, як геоцентричну систему, у минулі часи неодноразово піддавалася критиці та сумнівам. Відомо, що з доказом цієї теорії працював Галілео Галілей. Це йому належить фраза, що увійшла в історію: «І все-таки вона крутиться!». Але все ж таки не йому вдалося це довести, як думають багато хто, а Миколі Копернику, який у 1543 написав трактат про рух небесних тіл навколо Сонця. Дивно, але, незважаючи на всі ці докази, про круговий хід Землі навколо величезного світила, теоретично залишаються ще відкриті питанняпро причини, що спонукають її до цього руху.
Причини руху
Середньовіччя позаду, коли люди вважали нашу планету нерухомою, і її рухи вже ніхто не заперечує. А ось причини, через які Земля прямує в дорогу навколо Сонця, достеменно невідомі. Висунуто три теорії:
- інертне обертання;
- магнітні поля;
- дія сонячного випромінювання.
Існують інші, але вони не витримують критики. Цікаво й те, що питання: «У який бік обертається Земля навколо величезного небесного світила?», теж недостатньо коректне. Відповідь на нього отримана, але вона точна лише щодо загальноприйнятого орієнтира.
Сонце - це величезна зірка, довкола якої зосереджене життя в нашій планетарній системі. Всі ці планети здійснюють хід навколо Сонця своїми орбітами. Земля рухається третьою орбітою. Вивчаючи питання: «У який бік обертається Земля орбітою?», вчені зробили безліч відкриттів. Вони зрозуміли, що сама орбіта не ідеальна, тому наша зелена планета знаходиться від Сонця в її різних точках на відмінних один від одного відстанях. Тому було вираховано середнє значення: 149600000 км.
Найближче Земля до Сонця 3 січня, а далі – 4 липня. З цими явищами пов'язують поняття: найменший і найбільший тимчасовий день на рік, стосовно ночі. Вивчаючи те саме питання: «У який бік обертається Земля за своєю сонячної орбіті?», вчені зробили ще один висновок: процес кругового ходу відбувається і по орбіті, і навколо власного невидимого стрижня (осі). Зробивши відкриття цих двох обертань, вчені запитали не лише причин, що викликають такі явища, а й про форму орбіти, а також швидкість обертання.
Як вчені визначили, в який бік обертається Земля навколо Сонця у планетарній системі?
Орбітальну картину планети Земля описав німецький астроном і математик У своїй фундаментальній праці «Нова астрономія» він називає еліптичною орбіту.
Усі об'єкти лежить на поверхні Землі обертаються разом із нею, використовуючи загальноприйняті описи планетарної картини Сонячної системи. Можна сказати, що, спостерігаючи з боку півночі з космосу, питанням: «У яку бік обертається Земля навколо центрального світила?», відповідь буде так: «З заходу Схід».
Порівнюючи з рухами стрілки в годиннику - це проти її ходу. Таку думку прийняли щодо Полярної зірки. Те саме побачить людина, що знаходиться на поверхні Землі з боку Північної півкулі. Уявивши себе на кулі, що рухається навколо нерухомого світила, він побачить своє обертання праворуч наліво. Це рівносильно ходу проти стрілки годинника або із заходу на схід.
Земна вісь
Все це стосується й відповіді на запитання: «У який бік обертається Земля навколо осі?». - у протилежному ходугодинникові стрілки. Але якщо уявити себе спостерігачем у Південній півкулі, картина виглядатиме інакше – навпаки. Але, розуміючи, що у космосі поняття заходу та сходу відсутні, вчені відштовхнулися від земної осі та Полярної зірки, яку вісь спрямована. Це й визначило загальноприйняту відповідь на запитання: «У який бік обертається Земля навколо своєї осі та навколо центру Сонячної системи?». Відповідно Сонце показується вранці через обрій зі східного напрямку, а ховається від наших поглядів на заході. Цікаво те, що багато хто порівнює земні обороти навколо власного невидимого осьового стрижня з обертанням дзиги. Але при цьому земна вісь не видно і дещо нахилена, а не вертикальна. Все це відбивається на формі Земної кулі та еліптичної орбіти.
Зоряна та сонячна доба
Окрім відповіді на запитання: «У який бік обертається Земля за годинниковою або проти ходу стрілки годинника?», вчені розрахували час обороту навколо своєї невидимої осі. Воно складає 24 години. Цікаво, що це лише зразкове число. Фактично, повний оборот на 4 хвилини менший (23 год. 56 хв. 4,1 сек.). Це так званий зірковий день. Ми ж вважаємо добу сонячним днем: 24 години, тому що Землі на своїй планетарній орбіті щодня необхідні ще додаткові 4 хвилини, щоб повернутися на своє місце.
Основні рухи Землі у просторі
© Володимир Каланов,
сайт"Знання-сила".
Наша планета обертається навколо своєї осі із заходу Схід, тобто проти годинникової стрілки (якщо дивитись із боку Північного полюса). Вісь - це умовна пряма лінія, що перетинає земну кулю в районі Північного і Південного полюсів, тобто полюси мають фіксоване положення і "не беруть участь" у обертальному русі, в той час як всі інші точки розташування на земній поверхні обертаються, причому лінійна швидкість обертання на поверхні земної кулі залежить від положення стосовно екватора - чим ближче до екватора, тим лінійна швидкість обертання вище (пояснимо, що кутова швидкість обертання будь-якої кулі однакова в різних її точках і вимірюється в рад/сек, ми обговорюємо швидкість переміщення об'єкта, що знаходиться на поверхні Землі і тим вище, що більше об'єкт віддалений від осі обертання).
Наприклад, на середніх широтах Італії швидкість обертання становить приблизно 1200 км/год, на екваторі вона максимальна і становить 1670 км/год, тоді як на полюсах вона дорівнює нулю. Наслідками обертання Землі навколо своєї осі є зміна дня та ночі та видимий рух небесної сфери.
Справді, складається враження, що зірки та інші небесні тіла нічного неба рухаються у протилежному нашому з планетою руху напрямку (тобто зі сходу на захід). Здається, що зірки знаходяться навколо Полярної зірки, розташованої на уявної лінії - продовженні земної осі у північному напрямі. Рух зірок не є доказом того, що Земля обертається навколо своєї осі, адже цей рух міг би бути наслідком обертання небесної сфери, якщо вважати, що планета займає фіксоване, нерухоме становище у просторі, як думали раніше.
Добу. Що таке сидерічна та сонячна доба?
Доба - це час, протягом якого Земля здійснює повний оборот навколо своєї осі. Існують два визначення поняття «добу». "Сонячна доба" - це проміжок часу обертання Землі, при якому за відправну точку береться Сонце. Інше поняття – «сидерічна доба» (від лат. sidus - родовий відмінок sideris- зірка, небесне світило) - має на увазі іншу відправну точку - "зафіксовану" зірку, відстань до якої спрямована до нескінченності, у зв'язку з чим ми припускаємо, що її промені взаємопаралельні. Тривалість двох видів діб відрізняється друг від друга. Сидерічна доба становлять 23 год 56 хв 4 с, тривалість сонячної доби трохи довше і дорівнює 24 годин. Різниця пов'язані з тим, що Земля, обертаючись навколо своєї осі, робить і орбітальне обертання навколо Сонця. Розібратися із цим простіше за допомогою малюнка.
Сонячна та сидерічна доба. Пояснення.
Розглянемо два положення (див. рис.), які Земля займає, здійснюючи просування своєю орбітою навколо Сонця, « А- місце спостерігача на земній поверхні. 1 - положення, яке займає Земля (на початку відліку доби) або від Сонця, або від будь-якої зірки, яку ми визначимо як точку відліку. 2 - становище нашої планети після обороту навколо власної осі щодо цієї зірки: світло цієї зірки, а вона знаходиться на великому видаленні, дійде до нас паралельно напрямку 1 . Коли Земля займе становище 2 , можна говорити про «сидерічну добу», т.к. Земля зробила повний оберт навколо своєї осі щодо далекої зірки, але поки що не щодо Сонця. Напрямок спостереження Сонцем дещо змінилося через звернення Землі. Для того щоб Земля здійснила повний оберт навколо власної осі щодо Сонця («сонячна доба»), потрібно почекати, коли вона "довернеться" ще приблизно на 1 ° (еквівалент щоденного переміщення Землі під кутом - вона проходить 360 ° за 365 діб), це займе приблизно чотири хвилини.
У принципі, тривалість сонячної доби (хоч і приймається за 24 години) – величина непостійна. Це пов'язано з тим, що рух Землі орбітою фактично відбувається зі змінною швидкістю. Коли Земля знаходиться ближче до Сонця, швидкість її руху по орбіті вище, у міру віддалення від світила швидкість знижується. У зв'язку з цим введено таке поняття, як «середня сонячна доба», саме їхня тривалість двадцять чотири години.
Крім того, зараз достовірно встановлено, що період обертання Землі збільшується під впливом зміни морських припливів та відливів, спричинених Місяцем. Уповільнення становить приблизно 0,002 із за століття. Накопичення таких, на перший погляд непомітних відхилень, означає, що з початку нашої ери до сьогоднішнього днясумарне уповільнення вже становить близько 3,5 години.
Звернення навколо Сонця – другий основний рух нашої планети. Земля рухається еліптичною орбітою, тобто. орбіта має форму еліпса. Коли Місяць знаходиться в безпосередній близькості від Землі і потрапляє до її тіні, відбуваються затемнення. Середня відстань між Землею та Сонцем становить приблизно 149,6 мільйонів кілометрів. В астрономії використовується одиниця виміру відстаней усередині Сонячної системи; її називають «астрономічна одиниця» (А.е.). Швидкість, з якою Земля рухається орбітою, становить приблизно 107 000 км/год. Кут, утворений земною віссю і площиною еліпса, становить приблизно 66°33" і зберігається на всій орбіті.
З точки зору спостерігача, що знаходиться на Землі, звернення призводить до видимого руху Сонця по екліптиці через зірки і сузір'я, представлені в Зодіаку. Насправді Сонце також проходить і через сузір'я Змієносця, але воно не належить до Зодіакального кола.
Пори року
Зміна пір року – наслідок звернення Землі навколо Сонця. Причиною сезонних змін є нахил осі обертання Землі до площини її орбіти. Рухаючись еліптичною орбітою, Земля в січні знаходиться в найближчій до Сонця точці (перигелій), а в липні в найвіддаленішій від нього точці - афелій. Причина зміни пір року - нахил орбіти, внаслідок чого Земля нахиляється до Сонця то однією півкулею, то іншою і, відповідно, отримує різну кількість сонячних променів. Влітку Сонце досягає найвищої точки екліптики. Це означає, що Сонце здійснює над горизонтом найдовший рух за добу, і тривалість дня максимальна. Взимку, навпаки, Сонце знаходиться низько над горизонтом, сонячне проміння падає на Землю не прямо, а косо. Тривалість дня коротка.
Залежно від пори року різні частини планети перебувають під впливом сонячних променів. Промені перпендикулярні до тропіків під час сонцестояння.
Пори року у північній півкулі
Річний рух Землі
Визначення року, основний календарної одиниці часу, негаразд просто, як здається здавалося б, і від обраної системи відліку.
Інтервал часу, за який наша планета здійснює повний оберт по орбіті навколо Сонця, називається роком. Проте тривалість року різниться залежно від цього, береться за точку відліку за його вимірі нескінченно далека зіркаабо Сонце.
У першому випадку мається на увазі «зірковий рік» («сидеричний рік») . Він дорівнює 365 діб 6 годин 9 хвилин і 10 секунді є час, необхідне повного звернення Землі навколо Сонця.
Але якщо ми виміряємо час, необхідний для того, щоб Сонце знову опинилося в тій самій точці в системі небесних координат, наприклад, у точці весняного рівнодення, тоді ми отримаємо тривалість «сонячного року» 365 діб 5 годин 48 хвилин 46 секунд. Відмінність між зоряним та сонячним роком відбувається через прецесію точок рівнодення, щороку дні рівнодення (і, відповідно, сонце стоянь) наступають "раніше" приблизно на 20 хв. в порівнянні з попереднім роком. Таким чином, Земля обходить свою орбіту трохи швидше, ніж Сонце у його видимому русі через зірки повертається до точки весняного рівнодення.
Враховуючи, що тривалість пори року перебуває у тісному зв'язку із Сонцем, при складанні календарів за основу береться саме «сонячний рік» .
Також в астрономії було введено замість звичайного астрономічного часу, який визначається за періодом обертання Землі щодо зірок, новий рівномірно поточний час, не пов'язаний з обертанням Землі та названий ефемеридним часом.
Докладніше про ефемеридний час у розділі: .
Шановні відвідувачі!
У вас відключено роботу JavaScript. Будь ласка, увімкніть скрипти в браузері, і вам відкриється повний функціонал сайту!Орбітою Землі називають траєкторію її обертання навколо Сонця, її форма - еліпс, вона розміщена в середньому на відстані 150 мільйонів кілометрів від Сонця (максимальна віддалена відстань називають афелієм - 152 мільйони км, мінімальна - перигелієм, 147 мільйонів км). Повний оборот навколо Сонця завдовжки 940 мільйонів км Земля, рухаючись із заходу Схід із середньою швидкістю 108000 км/год, здійснює за 365 діб 6 годин 9 хвилин і 9 секунд чи один зірковий рік. Рух планети по орбіті навколо Сонця та кут нахилу осі обертання до площини, де рухаються небесні тіла, безпосередньо впливають на зміну пір року та нерівність дня та ночі.
Особливості обертання Землі навколо Сонця
(Будова Сонячної системи)
В античну епоху вчені астрономи вважали, що Земля розташовується в центрі Всесвіту і всі небесні тіла обертаються навколо неї, ця теорія мала назву геоцентричної. Її розвінчав польський астроном Микола Коперник у 1534 році, який створив геліоцентричну модель світу, яка доводила, що Сонце не може обертатися навколо Землі, як би це не хотілося Птолемею, Аристотелю та їхнім послідовникам.
Земля обертається навколо Сонця по еліптичній траєкторії, яка називається орбітою, її довжина близько 940 мільйонів км і ця відстань планета проходить за 365 діб 6 годин 9 хвилин і 9 секунд. Через чотири роки ці шість годин накопичуються на добу, вони додаються до року як ще один день (29 лютого), такий рік високосний.
(Перигелій та афелій)
У період руху по заданій траєкторії відстань від Землі до Сонця може бути максимальною (дане явище відбувається 3 липня і носить назву афелій або апогелій) - 152 міл. км або мінімальним – 147 міл. км (має місце 3 січня, називають перигелієм).
Внаслідок видалення та наближення Землі до Сонця, внаслідок нахилу земної осі до площини її орбіти навколо Сонця в 66,5 0 , земна поверхня отримує неоднакову кількість тепла та світла, що стає причиною зміни пір року та зміни тривалості денного та нічного часу доби. Екваторіальні дні та ночі завжди однаково тривалі, вони тривають 12 годин.
(Обіг навколо Сонця Землі: 365 діб 6 годин 9 хвилин і 9 секунд)
Швидкість Землі, що рухається орбітою
Середня швидкість руху Землі по орбіті навколо Сонця - 30 км/с чи 108000 км/год (це 1/10000 частина швидкості світла). Для порівняння діаметр нашої планети становить 12700 км, з цією швидкістю можна покрити цю відстань за 7 хвилин, а відстань від Землі до Місяця (384 тис. км) за чотири години. Віддаляючись від Сонця під час афелія швидкість руху Землі сповільнюється до 29,3 км/сек, під час перигелія прискорюється до 30,3 км/сек.
Вплив орбіти Землі навколо Сонця на зміну пір року
Кут між віссю Землі та площиною еліпса – 66,3 0 , по всій довжині орбіти він однаковий. Кут між площиною, в якій рухається Земля по відношенню до Сонця (він називається екліптикою), та віссю її обертання - 26 0 26 ꞌ .
(Зміна пір року на Землі)
Місця, де площина небесного екватора перетинається площиною екліптики, позначаються точками весняного ( 21 березня) та осіннього рівнодення ( 23 вересня), дні та ночі однаково тривалі, і ділянки півкуль, звернені до Сонця, рівномірно освітлені та зігріті, промені Сонця падають на лінію екватора під кутом 90 0 . За датами весняного та осіннього рівнодення відраховують астрономічний початок весни та осені у відповідних півкулях.
Ще виділяють точки літнього ( 22 червня) та зимового ( 22 грудня) сонцестояння, промені Сонця стають перпендикулярними не лінії екватора, а Південному та Північному тропіку (південна та північна паралель 23,5 0). У день літнього сонцестояння 22 червня в Північній півкулі до 66,5 паралелі день довший за ніч, у Південній півкулі - ніч довша за день, ця дата - астрономічний початок літа в північних широтах і зими в південних.
22 грудня (день зимового сонцестояння) у Південній півкулі до 66,5 паралелі тривалість дня більша, у Північній північніше до тієї ж паралелі – менша. Дата зимового сонцестояння - астрономічний початок зими у Північній півкулі та початок літа у Південному.