ويبلغ متوسط ​​المسافة من الأرض إلى الشمس حوالي 150 مليون كيلومتر. لكن منذ دوران الارض حول الشمسلا يحدث على طول دائرة، بل على طول القطع الناقص، ثم إلى الداخل وقت مختلفسنوات، تكون الأرض إما أبعد قليلاً عن الشمس أو أقرب قليلاً إليها.

في هذه الصورة الحقيقية الملتقطة بالحركة البطيئة، نرى المسار الذي تسلكه الأرض خلال 20-30 دقيقة بالنسبة للكواكب والمجرات الأخرى، وهي تدور حول محورها.

تغيير الفصول

من المعروف أنه في الصيف، في أحر وقت في السنة - في يونيو، تكون الأرض حوالي 5 ملايين كيلومتر أبعد عن الشمس مما كانت عليه في الشتاء، في أبرد وقت في السنة - في ديسمبر. لذلك، تغيير الفصولولا يحدث ذلك لأن الأرض أبعد أو أقرب إلى الشمس، ولكن لسبب آخر.

الأرض في حد ذاتها التحرك إلى الأمامحول الشمس تحافظ باستمرار على نفس اتجاه محورها. وأثناء الدوران التدريجي للأرض حول الشمس في مدارها، يميل محور الأرض الوهمي هذا دائمًا إلى مستوى مدار الأرض. السبب وراء تغير الفصول هو بالتحديد أن محور الأرض يميل دائمًا إلى مستوى مدار الأرض بنفس الطريقة.

لذلك، في 22 يونيو، عندما يكون نصف الكرة الأرضية لدينا أطول يوم في السنة، تضيء الشمس القطب الشمالي، ولكن القطب الجنوبي يبقى في الظلام، منذ أشعة الشمسلم تكن مضاءة. متى يأتي الصيف هنا في نصف الكرة الشمالي؟ أيام طويلةو ليالي قصيرة، الخامس نصف الكرة الجنوبيبالعكس هناك ليالي طويلة و أيام قصيرة. وبالتالي، فإن فصل الشتاء هناك، حيث تسقط الأشعة "بشكل غير مباشر" وتكون ذات قيمة حرارية منخفضة.

الفروق الزمنية بين النهار والليل

من المعروف أن تغير النهار والليل يحدث نتيجة لدوران الأرض حول محورها (مزيد من التفاصيل :). أ الفروق الزمنية بين النهار والليلتعتمد على دوران الأرض حول الشمس. في فصل الشتاء، في 22 ديسمبر، عندما يبدأ أطول ليل وأقصر نهار في نصف الكرة الشمالي، لا تضيء الشمس القطب الشمالي على الإطلاق، فهو "في الظلام"، ويضيء القطب الجنوبي. في فصل الشتاء، كما تعلمون، فإن سكان نصف الكرة الشمالي لديهم ليال طويلة ونهار قصير.

في 21-22 مارس، يتساوى النهار مع الليل الاعتدال الربيعي; نفس الاعتدال - بالفعل خريف- أحيانًا في 23 سبتمبر. في هذه الأيام، تحتل الأرض مثل هذا الموقع في مدارها بالنسبة للشمس بحيث تضيء أشعة الشمس كلا القطبين الشمالي والجنوبي في وقت واحد، وتسقط عموديًا على خط الاستواء (الشمس في ذروتها). لذلك يوم 21 مارس و 23 سبتمبر أي نقطة على السطح الكرة الأرضيةتضاء بالشمس لمدة 12 ساعة وفي الظلام لمدة 12 ساعة: في جميع أنحاء العالم، النهار يساوي الليل.

المناطق المناخية للأرض

إن دوران الأرض حول الشمس يفسر أيضًا وجود العديد من الكائنات المناطق المناخيةأرض. ونظرًا لكون الأرض ذات شكل كروي ومحورها الوهمي يميل على مستوى مدار الأرض دائمًا بنفس الزاوية، وتختلف الأجزاء سطح الأرضيتم تسخينها وإضاءتها بشكل مختلف بواسطة ضوء الشمس. وهي تقع على مناطق متفرقة من سطح الكرة الأرضية بزوايا ميل مختلفة، ونتيجة لذلك تكون قيمتها الحرارية في حدود مناطق مختلفةسطح الأرض ليس هو نفسه. عندما تكون الشمس منخفضة فوق الأفق (مثلا، في المساء) وتسقط أشعتها على سطح الأرض بزاوية طفيفة، فإنها تسخن بشكل ضعيف جدا. على العكس من ذلك، عندما تكون الشمس مرتفعة عن الأفق (مثلا، عند الظهر)، تسقط أشعتها على الأرض بزاوية كبيرة، وتزداد قيمتها الحرارية.

حيث تكون الشمس في بعض الأيام في ذروتها وتسقط أشعتها عموديا تقريبا، هناك ما يسمى حزام ساخن. في هذه الأماكن، تكيفت الحيوانات مع المناخ الحار (على سبيل المثال، القرود والفيلة والزرافات)؛ تنمو هناك أشجار النخيل الطويلة والموز، وتنضج الأناناس؛ هناك، تحت ظل الشمس الاستوائية، مع تاجها المنتشر على نطاق واسع، تقف أشجار الباوباب العملاقة، التي يصل سمكها إلى 20 مترا.

حيث لا تشرق الشمس عالياً فوق الأفق حزامين باردينمع النباتات والحيوانات الفقيرة. هنا الحيوان و عالم الخضاررتيب؛ مساحات كبيرة تكاد تكون خالية من النباتات. يغطي الثلج مساحات شاسعة. بين المناطق الساخنة والباردة هناك نوعان المناطق المعتدلة ، التي تحتل أكبر المساحاتسطح الكرة الأرضية.

ودوران الأرض حول الشمس يفسر وجودها خمس مناطق مناخية: واحدة حارة، واثنتان معتدلتان، واثنتان باردتان.

وتقع المنطقة الساخنة بالقرب من خط الاستواء، وحدودها التقليدية هي المدار الشمالي (مدار السرطان) والمدار الجنوبي (مدار الجدي). الحدود المشروطةالمناطق الباردة هي الدوائر القطبية الشمالية والجنوبية. تستمر الليالي القطبية هناك لمدة 6 أشهر تقريبًا. هناك أيام بنفس الطول. لا توجد حدود حادة بين المناطق الحرارية، ولكن هناك انخفاض تدريجي في الحرارة من خط الاستواء إلى القطبين الجنوبي والشمالي.

حول الشمال و القطب الجنوبيمساحات ضخمة تشغلها حقول الجليد المستمرة. في المحيطات، غسل هذه الشواطئ غير المضيافة، تطفو الجبال الجليدية الضخمة (مزيد من التفاصيل:).

مستكشفو القطب الشمالي والجنوبي

يصل القطب الشمالي أو الجنوبيلقد كان منذ فترة طويلة حلم الرجل الجريء. لقد قام مستكشفو القطب الشمالي الشجعان والدؤوبون بهذه المحاولات أكثر من مرة.

هكذا كان المستكشف الروسي جورجي ياكوفليفيتش سيدوف، الذي نظم في عام 1912 رحلة استكشافية إلى القطب الشمالي على متن السفينة "سانت بطرسبرغ". فوكا." كانت الحكومة القيصرية غير مبالية بهذا المشروع الكبير ولم تقدم الدعم الكافي للبحار الشجاع والمسافر ذي الخبرة. بسبب نقص الأموال، اضطر G. Sedov إلى قضاء فصل الشتاء الأول في نوفايا زيمليا، والثاني. في عام 1914، تولى سيدوف أخيرًا المهمة مع اثنين من رفاقه أخر محاولةوصل إلى القطب الشمالي، لكن صحة وقوة هذا الرجل الجريء انهارت، وفي مارس من نفس العام توفي وهو في طريقه إلى هدفه.

لقد جهزنا أنفسنا أكثر من مرة البعثات الكبيرةعلى متن السفن المتجهة إلى القطب، لكن هذه البعثات أيضًا فشلت في الوصول إلى هدفها. الجليد الثقيل"قيد" السفن وكسرها أحيانًا وحملها بعيدًا بانجرافها بعيدًا في الاتجاه المعاكس للمسار المقصود.

فقط في عام 1937 تم تسليمها لأول مرة إلى القطب الشمالي عن طريق المنطاد. البعثة السوفيتية. الأربعة الشجعان - عالم الفلك إي. فيدوروف، عالم الأحياء المائية ب. شيرشوف، مشغل الراديو إي. كرينكل والقائد البحري القديم للبعثة آي. بابانين - عاشوا على طوف جليدي منجرف لمدة 9 أشهر. في بعض الأحيان كان الطوف الجليدي الضخم يتشقق وينهار. كان المستكشفون الشجعان أكثر من مرة معرضين لخطر الموت في موجات الطقس البارد. البحر القطبي الشماليولكن على الرغم من هذا، فقد أنتجوا بحث علميحيث لم تطأ قدم أحد من قبل. تم إجراء أبحاث مهمة في مجالات الجاذبية والأرصاد الجوية وعلم الأحياء المائية. تم التأكد من وجود خمس مناطق مناخية مرتبطة بدوران الأرض حول الشمس.

الأرض في حركة دائمة. وعلى الرغم من أننا نبدو وكأننا نقف بلا حراك على سطح الكوكب، إلا أنه يدور بشكل مستمر حول محوره والشمس. وهذه الحركة لا نشعر بها فهي تشبه الطيران بالطائرة. نحن نتحرك بنفس سرعة الطائرة، لذلك لا نشعر بأننا نتحرك على الإطلاق.

ما هي السرعة التي تدور بها الأرض حول محورها؟

تدور الأرض مرة واحدة حول محورها خلال 24 ساعة تقريبًا (على وجه الدقة، في 23 ساعة و 56 دقيقة و 4.09 ثانية أو 23.93 ساعة). وبما أن محيط الأرض يبلغ 40,075 كيلومترًا، فإن أي جسم عند خط الاستواء يدور بسرعة تقارب 1,674 كيلومترًا في الساعة، أو ما يقرب من 465 مترًا (0.465 كيلومترًا) في الثانية. (40075 كم مقسومة على 23.93 ساعة فنحصل على 1674 كم في الساعة).

عند (90 درجة خط العرض الشمالي) و (خط عرض 90 درجة جنوبًا)، فإن السرعة تساوي صفرًا فعليًا لأن نقاط القطب تدور بسرعة بطيئة جدًا.

لتحديد السرعة عند أي خط عرض آخر، ما عليك سوى ضرب جيب تمام خط العرض في سرعة دوران الكوكب عند خط الاستواء (1674 كم في الساعة). جيب التمام 45 درجة هو 0.7071، لذلك اضرب 0.7071 في 1674 كم في الساعة واحصل على 1183.7 كم في الساعة.

يمكن تحديد جيب التمام لخط العرض المطلوب بسهولة باستخدام الآلة الحاسبة أو النظر إليه في جدول جيب التمام.

سرعة دوران الأرض بالنسبة لخطوط العرض الأخرى:

• 10 درجات: 0.9848×1674=1648.6 كم في الساعة؛
• 20 درجة: 0.9397×1674=1573.1 كم في الساعة؛
• 30 درجة: 0.866×1674=1449.7 كم في الساعة؛
• 40 درجة: 0.766×1674=1282.3 كم في الساعة؛
• 50 درجة: 0.6428×1674=1076.0 كم في الساعة؛
• 60 درجة: 0.5×1674=837.0 كم في الساعة؛
• 70 درجة: 0.342×1674=572.5 كم في الساعة؛
• 80 درجة: 0.1736×1674=290.6 كم في الساعة.

الكبح الدوري

كل شيء دوري، حتى سرعة دوران كوكبنا، والتي يستطيع الجيوفيزيائيون قياسها بدقة ميلي ثانية واحدة. عادةً ما يشتمل دوران الأرض على دورات مدتها خمس سنوات من التباطؤ والتسارع العام الماضيغالبًا ما ترتبط دورة التباطؤ بزيادة في الزلازل حول العالم.

وبما أن عام 2018 هو الأخير في دورة التباطؤ، يتوقع العلماء النمو هذا العام نشاط زلزالى. الارتباط لا يعني السببية، لكن الجيولوجيين يبحثون دائمًا عن أدوات لمحاولة التنبؤ بموعد حدوث الزلزال الكبير التالي.

تقلبات محور الأرض

تدور الأرض قليلاً عندما ينجرف محورها نحو القطبين. وقد لوحظ أن الانجراف محور الأرضوقد تسارعت منذ عام 2000، حيث تتحرك شرقا بمعدل 17 سم سنويا. وقد قرر العلماء أن المحور لا يزال يتحرك شرقًا بدلاً من التحرك ذهابًا وإيابًا بسبب التأثير المشترك لذوبان جرينلاند و، وكذلك فقدان المياه في أوراسيا.

من المتوقع أن يكون الانجراف المحوري حساسًا بشكل خاص للتغيرات التي تحدث عند خط عرض 45 درجة شمالًا وجنوبًا. أدى هذا الاكتشاف إلى تمكن العلماء أخيرًا من الإجابة على السؤال الذي طال أمده حول سبب انحراف المحور في المقام الأول. كان سبب تمايل المحور نحو الشرق أو الغرب هو السنوات الجافة أو الرطبة في أوراسيا.

ما السرعة التي تتحرك بها الأرض حول الشمس؟

بالإضافة إلى سرعة دوران الأرض حول محورها، يدور كوكبنا أيضًا حول الشمس بسرعة تبلغ حوالي 108.000 كيلومتر في الساعة (أو ما يقرب من 30 كيلومترًا في الثانية)، ويكمل مداره حول الشمس في 365.256 يومًا.

فقط في القرن السادس عشر أدرك الناس أن الشمس هي مركزنا النظام الشمسيوأن الأرض تدور حولها وليست كذلك مركز ثابتكون.

إذا وجدت خطأ، يرجى تحديد جزء من النص والنقر عليه السيطرة + أدخل.

أرض - كائن فضائي، تشارك في الحركة المستمرة للكون. يدور حول محوره، ويقطع ملايين الكيلومترات في مدار حول الشمس، جنبًا إلى جنب مع كامل مداره نظام الكواكبيدور ببطء حول مركز المجرة درب التبانة. من الواضح أن أول حركتين للأرض ملحوظة لسكانها من خلال التغيرات في الإضاءة اليومية والموسمية نظام درجة الحرارة، خصائص الفصول. ينصب تركيزنا اليوم على خصائص وفترة ثورة الأرض حول الشمس، وتأثيرها على حياة الكوكب.

معلومات عامة

يتحرك كوكبنا في المدار الثالث الأبعد عن النجم. في المتوسط، تفصل الأرض عن الشمس مسافة 149.5 مليون كيلومتر. ويبلغ الطول المداري حوالي 940 مليون كيلومتر. يغطي الكوكب هذه المسافة في 365 يومًا و 6 ساعات (سنة فلكية أو فلكية واحدة - فترة ثورة الأرض حول الشمس بالنسبة إلى النجوم البعيدة). وتصل سرعته أثناء الحركة المدارية إلى متوسط ​​30 كم/ثانية.

بالنسبة لراصد على الأرض، يتم التعبير عن ثورة الكوكب حول النجم بتغيير موقع الشمس في السماء. ويتحرك درجة واحدة يوميا اتجاه الشرقفيما يتعلق بالنجوم.

مدار كوكب الأرض

مسار كوكبنا ليس دائرة مثالية. وهو شكل بيضاوي تقع الشمس في أحد بؤرته. هذا الشكل من المدار "يجبر" الأرض إما على الاقتراب من النجم أو الابتعاد عنه. النقطة التي تكون فيها المسافة من الكوكب إلى الشمس في حدها الأدنى تسمى الحضيض الشمسي. الأوج هو جزء من المدار حيث تكون الأرض بعيدة عن النجم قدر الإمكان. وفي عصرنا يصل الكوكب إلى النقطة الأولى حوالي 3 يناير، والثانية في 4 يوليو. وفي الوقت نفسه، تتحرك الأرض حول الشمس وليس معها سرعة ثابتة: بعد اجتياز الأوج، تتسارع وتتباطأ بعد مرور الحضيض الشمسي.

الحد الأدنى للمسافة التي تفصل بين اثنين الأجسام الكونيةفي يناير 147 مليون كيلومتر، والحد الأقصى 152 مليون كيلومتر.

الأقمار الصناعية

ويتحرك القمر مع الأرض أيضًا حول الشمس. عند رصده من القطب الشمالي، يتحرك القمر الصناعي عكس اتجاه عقارب الساعة. يقع مدار الأرض ومدار القمر في مستويين مختلفين. الزاوية بينهما حوالي 5 درجة. هذا التناقض يقلل بشكل كبير من عدد القمر و كسوف الشمس. ولو كانت المستويات المدارية متطابقة لحدثت إحدى هذه الظواهر مرة كل أسبوعين.

يتم ترتيب مدار الأرض بحيث يدور الجسمان حولهما المركز العامالجماهير مع فترة حوالي 27.3 يوما. في الوقت نفسه، تعمل قوى المد والجزر للقمر الصناعي على إبطاء حركة كوكبنا حول محوره تدريجيًا، وبالتالي زيادة طول اليوم قليلاً.

عواقب

محور كوكبنا ليس عموديًا على مستوى مداره. يؤدي هذا الميل، وكذلك الحركة حول النجم، إلى تغيرات مناخية معينة على مدار العام. وتشرق الشمس أعلى من أراضي بلادنا في الوقت الذي تميل نحوها القطب الشماليالكواكب. الأيام تصبح أطول، ودرجة الحرارة ترتفع. عندما ينحرف عن الضوء، يتم استبدال الدفء بالتبريد. التغيرات المناخية المماثلة هي سمة من سمات نصف الكرة الجنوبي.

يحدث تغير الفصول عند نقاط الاعتدال والانقلابات التي تميز موقعًا معينًا لمحور الأرض بالنسبة للمدار. دعونا ننظر إلى هذا بمزيد من التفصيل.

أطول وأقصر يوم

الانقلاب هو اللحظة الزمنية التي يميل فيها محور الكوكب إلى أقصى حد نحو النجم أو نحوه الجانب الآخر. يحتوي مدار الأرض حول الشمس على قسمين من هذا القبيل. وفي خطوط العرض الوسطى، ترتفع النقطة التي تظهر عندها الشمس عند الظهر كل يوم. ويستمر ذلك حتى حدوث الانقلاب الصيفي الذي يصادف يوم 21 يونيو في نصف الكرة الشمالي، ثم يبدأ موقع نجم الظهيرة في التناقص حتى 21-22 ديسمبر. وهذه الأيام هي الانقلاب الشتوي في نصف الكرة الشمالي. وفي خطوط العرض الوسطى، يصل أقصر يوم، ثم يبدأ في الزيادة. وفي نصف الكرة الجنوبي يكون ميل المحور معاكسًا، فيقع هنا في يونيو، والصيف في ديسمبر.

النهار يساوي الليل

الاعتدال هو اللحظة التي يصبح فيها محور الكوكب عموديًا على المستوى المداري. في هذا الوقت، يمر المنهي، الحدود بين النصف المضيء والمظلم، بشكل صارم على البولنديين، أي أن النهار يساوي الليل. هناك أيضًا نقطتان من هذا القبيل في المدار. الاعتدال الربيعييقع في 20 مارس الخريف - 23 سبتمبر. هذه التواريخ صالحة ل نصف الكرة الشمالي. في الجنوب، على غرار الانقلابات، تتغير أماكن الاعتدالات: الخريف في مارس، والربيع في سبتمبر.

أين هو أكثر دفئا؟

إن المدار الدائري للأرض - وملامحه مقترنة بميل محورها - له نتيجة أخرى. وفي اللحظة التي يمر فيها الكوكب بالقرب من الشمس، يواجهها القطب الجنوبي. إنه الصيف في نصف الكرة المقابل في هذا الوقت. يتلقى الكوكب في لحظة مروره بالحضيض الشمسي طاقة أكثر بنسبة 6.9% من الطاقة التي يحصل عليها عند مروره بالحضيض الشمسي. ويحدث هذا الاختلاف تحديداً في نصف الكرة الجنوبي. خلال العام تتلقى حرارة شمسية أكثر بقليل من الحرارة الشمالية. ومع ذلك، فإن هذا الاختلاف ضئيل، لأن جزءا كبيرا من الطاقة "الإضافية" يقع على مساحات المياه في نصف الكرة الجنوبي ويتم امتصاصها بها.

السنة الاستوائية والفلكية

وتبلغ فترة دوران الأرض حول الشمس بالنسبة للنجوم، كما سبق ذكره، حوالي 365 يومًا و6 ساعات و9 دقائق. هذه سنة فلكية. من المنطقي أن نفترض أن تغير الفصول يتناسب مع هذه الفترة. ومع ذلك، هذا ليس صحيحا تماما: إن وقت ثورة الأرض حول الشمس لا يتزامن مع الفترة الكاملة للفصول. وهي تشكل ما يسمى بالسنة الاستوائية، وتستمر 365 يومًا و5 ساعات و51 دقيقة. ويتم قياسه غالبًا من اعتدال ربيعي إلى آخر. وسبب فارق العشرين دقيقة بين مدة الفترتين هو مبادرة محور الأرض.

تقويم سنوي

للراحة، من المقبول عمومًا أن هناك 365 يومًا في السنة. الساعات الست والنصف المتبقية تضيف ما يصل إلى يوم واحد خلال أربع دورات للأرض حول الشمس. وللتعويض عن ذلك ولمنع زيادة الفارق بين السنوات التقويمية والفلكية، تم تقديم يوم "إضافي"، وهو 29 فبراير.

هذه العملية لها بعض التأثير القمر الصناعي الوحيدقمر الارض. ويتم التعبير عنها، كما أشرنا سابقًا، في تباطؤ دوران الكوكب. وكل مائة عام، يزداد طول اليوم بمقدار جزء من الألف تقريبًا.

التقويم الميلادي

بدأ حساب الأيام التي اعتدنا عليها في عام 1582. على عكس جوليان لفترة طويلة يسمح للسنة "المدنية" بالتوافق دورة كاملةتغيير الفصول. ووفقاً لذلك فإن الأشهر وأيام الأسبوع والتواريخ تتكرر تماماً كل أربعمائة عام. طول العام في التقويم الغريغوري قريب جدًا من التقويم الاستوائي.

كان الغرض من الإصلاح هو إعادة يوم الاعتدال الربيعي إلى مكانه المعتاد - في 21 مارس. والحقيقة هي أنه من القرن الأول الميلادي إلى القرن السادس عشر، تم نقل التاريخ الحقيقي الذي يتساوى فيه النهار مع الليل إلى 10 مارس. كان الدافع الرئيسي لمراجعة التقويم هو الحاجة إلى حساب يوم عيد الفصح بشكل صحيح. ولتحقيق ذلك، كان من المهم إبقاء يوم 21 مارس قريبًا من الاعتدال الفعلي. بهذه المهمة التقويم الميلاديتتواءم بشكل جيد للغاية. سوف يتغير تاريخ الاعتدال الربيعي بمقدار يوم واحد في موعد لا يتجاوز 10000 عام.

إذا قارنا التقويم، فمن الممكن حدوث تغييرات أكثر أهمية هنا. ونتيجة لخصوصيات حركة الأرض والعوامل المؤثرة فيها، على مدى 3200 عام تقريبًا، سيتراكم التناقض مع تغير الفصول ليوم واحد. إذا كان من المهم في هذا الوقت الحفاظ على المساواة التقريبية بين المناطق الاستوائية و تقويم سنويإذن ستكون هناك حاجة مرة أخرى إلى إصلاح مماثل لذلك الذي تم إجراؤه في القرن السادس عشر.

وبالتالي فإن فترة ثورة الأرض حول الشمس ترتبط بمفاهيم التقويم والسنوات الفلكية والاستوائية. تم تحسين طرق تحديد مدتها منذ العصور القديمة. بيانات جديدة عن تفاعل الكائنات في الفضاء الخارجيتسمح لنا بوضع افتراضات حول مدى ملاءمتها الفهم الحديثولفظ "السنة" يأتي بعد ألفين وثلاثة وحتى عشرة آلاف سنة. زمن دوران الأرض حول الشمس وارتباطه بتغير الفصول والتقويم - مثال جيدتأثير العمليات الفلكية العالمية على الحياة الاجتماعيةالشخص، فضلا عن تبعيات العناصر الفردية داخل النظام العالميكون.

فئة = "جزء 1">

تفاصيل:

كوكب الأرض

الحركات الأساسية للأرض في الفضاء

© فلاديمير كالانوف،
موقع إلكتروني"المعرفة قوة".

كوكبنا يدور حولنا المحور الخاصمن الغرب إلى الشرق، أي عكس اتجاه عقارب الساعة (عند النظر إليها من القطب الشمالي). المحور هو خط مستقيم تقليدي يعبر الكرة الأرضية في منطقة القطبين الشمالي والجنوبي، أي أن القطبين لهما موقع ثابت و"لا يشاركان" في حركة دورانية، بينما تدور جميع نقاط المواقع الأخرى على سطح الأرض، و السرعة الخطيةيعتمد الدوران على سطح الكرة الأرضية على الموقع بالنسبة إلى خط الاستواء - فكلما اقتربنا من خط الاستواء، زادت سرعة الدوران الخطية (دعونا نوضح أن السرعة الزاوية لدوران أي كرة هي نفسها عند نقاطها المختلفة و يتم قياسها بالراد/ثانية، ونحن نناقش سرعة حركة جسم موجود على سطح الأرض وكلما ارتفعت، كلما ابتعد الجسم عن محور الدوران).

على سبيل المثال، تبلغ سرعة الدوران عند خطوط العرض الوسطى لإيطاليا حوالي 1200 كم/ساعة، وعند خط الاستواء تصل إلى الحد الأقصى وتبلغ 1670 كم/ساعة، بينما عند القطبين تكون صفرًا. ويترتب على دوران الأرض حول محورها تغير الليل والنهار والحركة الظاهرة المجال السماوي.

وبالفعل يبدو أن النجوم وغيرهم الأجرام السماويةتتحرك سماء الليل في الاتجاه المعاكس لحركتنا مع الكوكب (أي من الشرق إلى الغرب). ويبدو أن النجوم تدور حول نجم الشمال الذي يقع على خط وهمي - استمرار لمحور الأرض في اتجاه الشمال. حركة النجوم ليست دليلا على دوران الأرض حول محورها، لأن هذه الحركة يمكن أن تكون نتيجة لدوران الكرة السماوية، إذا افترضنا أن الكوكب يحتل موقعا ثابتا ثابتا في الفضاء، كما كان يعتقد سابقا .

يوم. ما هي الأيام الفلكية والشمسية؟

اليوم هو طول الفترة الزمنية التي تصنعها الأرض بدوره الكاملحول محورها الخاص. هناك تعريفان لمفهوم "اليوم". "اليوم الشمسي" هو فترة زمنية لدوران الأرض، حيث تؤخذ الشمس كنقطة البداية. مفهوم آخر هو "اليوم الفلكي" (من اللات. سيدوس - جينيتيف Sideris- نجمة، الجرم السماوي) - يتضمن نقطة انطلاق أخرى - نجم "ثابت"، المسافة التي تميل إلى اللانهاية، وبالتالي نفترض أن أشعتها متوازية بشكل متبادل. ويختلف طول هذين النوعين من الأيام عن بعضهما البعض. ويبلغ اليوم الفلكي 23 ساعة و56 دقيقة و4 ثواني، أما مدة اليوم الشمسي فهي أطول قليلا وتعادل 24 ساعة. يرجع الاختلاف إلى حقيقة أن الأرض، التي تدور حول محورها، تصنع و الدوران المداريحول الشمس. من الأسهل معرفة ذلك بمساعدة الرسم.

الأيام الشمسية والفلكية. توضيح.

دعونا نتأمل موقعين (انظر الشكل) تشغلهما الأرض أثناء تحركها على طول مدارها حول الشمس، " أ" - مكان الراصد على سطح الأرض. 1 - الموقع الذي تشغله الأرض (في بداية العد التنازلي لليوم) سواء من الشمس أو من أي نجم والذي نحدده بالنقطة المرجعية. 2 - موقع كوكبنا بعد إتمام دورة حول محوره بالنسبة لهذا النجم: ضوء هذا النجم، وهو يقع على مسافة كبيرة، سوف تصل إلينا بالتوازي مع الاتجاه 1 . عندما تأخذ الأرض موقعها 2 يمكننا أن نتحدث عن "الأيام الفلكية"، لأن قامت الأرض بدورة كاملة حول محورها بالنسبة للنجم البعيد، ولكن ليس بعد بالنسبة للشمس. لقد تغير اتجاه مراقبة الشمس إلى حد ما بسبب دوران الأرض. لكي تقوم الأرض بدورة كاملة حول محورها بالنسبة للشمس ("اليوم الشمسي")، عليك الانتظار حتى "تدور" بمقدار درجة واحدة تقريبًا (أي ما يعادل الحركة اليومية للأرض بزاوية - يسافر 360 درجة في 365 يومًا)، وهذا سيستغرق حوالي أربع دقائق فقط.

من حيث المبدأ، فإن طول اليوم الشمسي (على الرغم من أنه 24 ساعة) ليس قيمة ثابتة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الحركة المدارية للأرض تحدث بالفعل بسرعة متغيرة. عندما تكون الأرض أقرب إلى الشمس، تكون سرعتها المدارية أعلى؛ وكلما ابتعدت عن الشمس، تنخفض السرعة. في هذا الصدد، مفهوم مثل "متوسط ​​اليوم الشمسي"، ومدتها بالتحديد أربع وعشرون ساعة.

بالإضافة إلى ذلك، فقد ثبت الآن بشكل موثوق أن فترة دوران الأرض تحت تأثير التغيير تزداد المد والجزر البحريةوالمد والجزر المنخفضة الناجمة عن القمر. يبلغ التباطؤ حوالي 0.002 ثانية لكل قرن. ومع ذلك، فإن تراكم هذه الانحرافات غير المحسوسة، للوهلة الأولى، يعني ذلك منذ بداية عصرنا إلى اليومإجمالي التباطؤ بالفعل حوالي 3.5 ساعة.

الثورة حول الشمس هي الحركة الرئيسية الثانية لكوكبنا. تتحرك الأرض في مدار بيضاوي الشكل، أي. المدار له شكل القطع الناقص. عندما يكون القمر في على مقربةمن الأرض ويقع في ظلها، فيحدث الخسوف. ويبلغ متوسط ​​المسافة بين الأرض والشمس حوالي 149.6 مليون كيلومتر. يستخدم علم الفلك وحدة لقياس المسافات داخل النظام الشمسي؛ يسمونها "وحدة فلكية" (أ.ه). تبلغ السرعة التي تتحرك بها الأرض في مدارها حوالي 107000 كم/ساعة. تشكلت الزاوية محور الأرضويبلغ مستوى القطع الناقص حوالي 66°33 بوصة، ويتم الحفاظ عليه طوال المدار بأكمله.

ومن وجهة نظر الراصد على الأرض، فإن الانعكاس يؤدي إلى حركة مرئيةوتمتد الشموس على طول مسير الشمس من خلال النجوم والأبراج الممثلة في دائرة الأبراج. في الواقع، تمر الشمس أيضًا عبر كوكبة الحواء، لكنها لا تنتمي إلى دائرة البروج.

مواسم

تغير الفصول هو نتيجة لثورة الأرض حول الشمس. سبب التغيرات الموسميةهو ميل محور دوران الأرض إلى مستوى مدارها. تتحرك على طول مدار بيضاوي الشكل، تكون الأرض في شهر يناير عند النقطة الأقرب إلى الشمس (الحضيض)، وفي يوليو عند النقطة الأبعد عنها - الأوج. سبب تغير الفصول هو ميل المدار، ونتيجة لذلك تميل الأرض نحو الشمس بنصف الكرة الأرضية ثم النصف الآخر، وبالتالي تتلقى كمية مختلفة من ضوء الشمس. في الصيف تصل الشمس أعلى نقطةمسير الشمس. وهذا يعني أن الشمس تقوم بأطول حركة لها فوق الأفق خلال النهار، ويكون طول اليوم هو الحد الأقصى. وفي الشتاء، على العكس من ذلك، تكون الشمس منخفضة فوق الأفق، ولا تسقط أشعة الشمس على الأرض بشكل مباشر، بل بشكل غير مباشر. طول اليوم قصير .

اعتمادا على الوقت من السنة، تتعرض أجزاء مختلفة من الكوكب لأشعة الشمس. تكون الأشعة متعامدة مع المناطق الاستوائية أثناء الانقلاب.

المواسم في نصف الكرة الشمالي

الحركة السنوية للأرض

تحديد السنة، الوحدة التقويمية الأساسية للوقت، ليس بالأمر السهل كما يبدو للوهلة الأولى، ويعتمد على النظام المرجعي المختار.

الفترة الزمنية التي يكمل خلالها كوكبنا دورته حول الشمس تسمى سنة. ومع ذلك، يختلف طول العام اعتمادًا على ما إذا كانت نقطة البداية قد تم اتخاذها لقياسه نجم بعيد بلا حدودأو شمس.

في الحالة الأولى نعني « سنة فلكية"("السنة الفلكية") . إنه متساوي 365 يوما 6 ساعات 9 دقائق و 10 ثوانيويمثل الوقت اللازم لدوران الأرض بالكامل حول الشمس.

لكن إذا قمنا بقياس الوقت الذي تستغرقه الشمس للعودة إلى نفس النقطة في النظام الإحداثيات السماويةفمثلا عند نقطة الاعتدال الربيعي نحصل على المدة "سنة شمسية" 365 يومًا 5 ساعات 48 دقيقة 46 ثانية. الفرق بين النجم و سنة شمسيةويحدث بسبب تقدم الاعتدالات كل عام، حيث تأتي الاعتدالات (وبالتالي المحطات الشمسية) "مبكرًا" بنحو 20 دقيقة. مقارنة بالعام السابق. وهكذا فإن الأرض تتحرك حول مدارها بشكل أسرع قليلا من الشمس، وفي حركتها الظاهرة عبر النجوم تعود إلى الاعتدال الربيعي.

بالنظر إلى أن مدة الفصول مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالشمس، عند تجميع التقاويم يتم أخذها كأساس "سنة شمسية" .

وفي علم الفلك أيضاً، بدلاً من الزمن الفلكي المعتاد الذي تحدده فترة دوران الأرض بالنسبة للنجوم، ظهر زي جديد الوقت الحاليلا علاقة له بدوران الأرض ويسمى بالتقويم الفلكي.

اقرأ المزيد عن وقت التقويم الفلكي في القسم: .

عزيزي الزوار!

عملك معطل جافا سكريبت. يرجى تمكين البرامج النصية في متصفحك، وسيتم فتح الوظائف الكاملة للموقع لك!

إن العديد من سمات الحياة المألوفة لنا منذ الطفولة هي نتيجة العمليات النطاق الكوني. يرتبط تغيير النهار والليل، والمواسم، ومدة الفترة التي تكون فيها الشمس فوق الأفق، بكيفية وبأي سرعة تدور الأرض، وبخصائص حركتها في الفضاء.

خط تخيلي

محور أي كوكب هو بناء تأملي، تم إنشاؤه لتسهيل وصف الحركة. إذا قمت برسم خط عبر القطبين ذهنيًا، فسيكون هذا هو محور الأرض. يعد الدوران حوله إحدى الحركتين الرئيسيتين للكوكب.

لا يشكل المحور 90 درجة مع مستوى مسير الشمس (المستوى حول الشمس)، ولكنه ينحرف عن العمودي بمقدار 23 درجة 27". ويعتقد أن الكوكب يدور من الغرب إلى الشرق، أي عكس اتجاه عقارب الساعة. وهذا هو بالضبط ما تبدو حركتها حول المحور عند ملاحظتها في القطب الشمالي.

دليل لا يقبل الجدل

كان يُعتقد قديمًا أن كوكبنا ثابت، وأن النجوم الثابتة في السماء تدور حوله. كافٍ منذ وقت طويلفي التاريخ، لم يكن أحد مهتما بمدى سرعة دوران الأرض في مدارها أو حول محورها، لأن مفاهيم "المحور" و "المدار" لم تتناسب مع معرفة علميةتلك الفترة. إثبات تجريبي للحقيقة حركة مستمرةتم الحصول على الأرض حول محورها في عام 1851 من قبل جان فوكو. لقد أقنعت أخيرًا كل من كان لا يزال يشكك في ذلك في القرن قبل الماضي.

تم إجراء التجربة تحت قبة تم وضع البندول فيها ودائرة ذات أقسام. أثناء التأرجح، يتحرك البندول عدة درجات مع كل حركة جديدة. وهذا ممكن فقط إذا كان الكوكب يدور.

سرعة

ما مدى سرعة دوران الأرض حول محورها؟ من الصعب جدًا إعطاء إجابة لا لبس فيها على هذا السؤال، لأن السرعة مختلفة النقاط الجغرافيةليس نفس الشيء. كلما اقتربت المنطقة من خط الاستواء، كلما كانت أعلى. وفي المنطقة الإيطالية تقدر قيمة السرعة مثلا بـ 1200 كم/ساعة. في المتوسط، يتحرك الكوكب 15 درجة مئوية في الساعة.

ويرتبط طول اليوم بسرعة دوران الأرض. يتم تحديد طول الفترة الزمنية التي يقوم خلالها كوكبنا بدورة واحدة حول محوره بطريقتين. ولتحديد ما يسمى باليوم الفلكي أو الفلكي، يتم اختيار أي نجم غير الشمس كنظام مرجعي. مدتها 23 ساعة و56 دقيقة و4 ثواني. إذا تم أخذ نجمنا كنقطة انطلاق، فإن اليوم يسمى مشمسًا. متوسط ​​مدتها 24 ساعة. ويختلف إلى حد ما تبعاً لموقع الكوكب بالنسبة للنجم، مما يؤثر على كل من سرعة الدوران حول محوره وسرعة دوران الأرض في مدارها.

حول المركز

ثانية حركة كبرىالكوكب هو "دورانه" في مداره. يشعر الناس بالحركة المستمرة على طول مسار ممدود قليلاً في أغلب الأحيان بسبب تغير الفصول. يتم التعبير عن السرعة التي تتحرك بها الأرض حول الشمس بالنسبة لنا في المقام الأول بوحدات الزمن: تستغرق الدورة الواحدة 365 يومًا و5 ساعات و48 دقيقة و46 ثانية، أي سنة فلكية. الرقم الدقيقيفسر بوضوح سبب وجود يوم إضافي في شهر فبراير كل أربع سنوات. وهو يمثل مجموع الساعات المتراكمة خلال هذا الوقت والتي لم يتم تضمينها في 365 يومًا المقبولة في السنة.

ملامح المسار

وكما أشرنا سابقًا، فإن السرعة التي تدور بها الأرض في مدارها ترتبط بخصائص هذا الأخير. يختلف مسار الكوكب عن الدائرة المثالية؛ فهو ممدود قليلاً. ونتيجة لذلك، إما أن الأرض تقترب من النجم أو تبتعد عنه. عندما يكون الكوكب والشمس مفصولين بمسافة دنيا، يسمى هذا الموضع الحضيض الشمسي. أقصى إزالةيتوافق مع الأوج. الأول يقع في 3 يناير والثاني في 5 يوليو. ولكل نقطة من هذه النقاط السؤال: "ما هي السرعة التي تدور بها الأرض في مدارها؟" - لديه إجابته الخاصة. بالنسبة للأوج تكون 29.27 كم/ثانية، وللحضيض الشمسي 30.27 كم/ثانية.

طول اليوم

إن السرعة التي تدور بها الأرض في مدارها، وبشكل عام حركة الكوكب حول الشمس، لها عدد من العواقب 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 الظهر مختلفًا قليلاً. ونتيجة لذلك يتغير طول النهار والليل.

وتتوافق هاتان القيمتان فقط عند الاعتدال، عندما يعبر مركز الشمس خط الاستواء السماوي. ويتبين أن ميل المحور محايد بالنسبة للنجم، وتسقط أشعته عموديا على خط الاستواء. يقع الاعتدال الربيعي في 20-21 مارس، والاعتدال الخريفي في 22-23 سبتمبر.

الانقلاب

مرة واحدة في السنة يصل إلى الحد الأقصى لمدة ستة أشهر، وبعد ستة أشهر يصل إلى الحد الأدنى. عادة ما تسمى هذه التواريخ بالانقلاب الشمسي. يقع الصيف في 21-22 يونيو، ويقع الشتاء في 21-22 ديسمبر. في الحالة الأولى، يتم وضع كوكبنا بطريقة بالنسبة للنجم بحيث تبدو الحافة الشمالية للمحور في اتجاه الشمس. ونتيجة لذلك، تسقط الأشعة عموديًا على المنطقة بأكملها خارج الدائرة القطبية الشمالية وتضيءها. وعلى العكس من ذلك، في نصف الكرة الجنوبي، تصل أشعة الشمس إلى المنطقة الواقعة بين خط الاستواء والدائرة القطبية الشمالية فقط.

خلال الانقلاب الشتوي، تستمر الأحداث بنفس الطريقة تمامًا، فقط نصفي الكرة الأرضية يتغيران الأدوار: يضيء القطب الجنوبي.

مواسم

يؤثر الموقع المداري على ما هو أكثر من مجرد سرعة تحرك الأرض حول الشمس. ونتيجة للتغيرات في المسافة التي تفصله عن النجم، وكذلك ميل محور الكوكب، فإن الكوكب يتوزع بشكل غير متساو على مدار العام. اشعاع شمسي. وهذا بدوره يسبب تغير الفصول. علاوة على ذلك، فإن مدة نصفي الشتاء والصيف مختلفة: الأول هو 179 يومًا، والثاني - 186. وينتج هذا التناقض عن نفس ميل المحور بالنسبة لمستوى مسير الشمس.

أحزمة خفيفة

مدار الأرض له نتيجة أخرى. وتؤدي الحركة السنوية إلى تغير موقع الشمس فوق الأفق، ونتيجة لذلك تتشكل أحزمة الإضاءة على الكوكب:

وتقع المناطق الساخنة على 40% من مساحة الأرض، بين المناطق الاستوائية الجنوبية والشمالية. وكما يوحي الاسم، فإن هذا هو المكان الذي تأتي فيه معظم الحرارة.

تتميز المناطق المعتدلة - بين الدائرة القطبية الشمالية والمناطق الاستوائية - بتغير واضح في الفصول.

الأحزمة القطبية تقع في الخلف الدوائر القطبية الشماليةوتتميز بانخفاض درجات الحرارة طوال العام.

إن حركة الكواكب بشكل عام، وخاصة السرعة التي تدور بها الأرض، تؤثر أيضًا على العمليات الأخرى. ومنها جريان الأنهار، وتغير الفصول، وإيقاعات معينة في حياة النبات والحيوان والإنسان. كما أن دوران الأرض بسبب تأثيره على الإضاءة ودرجة حرارة السطح يؤثر على العمل الزراعي.

اليوم، ما هي سرعة دوران الأرض، ما هي بعدها عن الشمس، وغيرها من الميزات المتعلقة بحركة الكوكب يتم دراستها في المدرسة. ومع ذلك، إذا فكرت في الأمر، فستجد أنها ليست واضحة على الإطلاق. عندما تتبادر إلى ذهني مثل هذه الفكرة، أود أن أشكر بصدق هؤلاء العلماء والباحثين الذين تمكنوا، بفضل عقولهم الاستثنائية إلى حد كبير، من اكتشاف الأنماط حياة الفضاءالأرض، وصفها، ثم إثباتها وشرحها لبقية العالم.