Для спостерігача, що знаходиться в Північній півкулі, наприклад, у європейській частині Росії, Сонце звично сходить на сході і піднімається на південь, займаючи опівдні найвищу позицію на небосхилі, потім хилиться на захід і ховається за лінією горизонту. Цей рух Сонця є лише видимим і викликаний обертанням Землі навколо своєї осі. Якщо дивитися на Землю зверху у напрямку Північного полюса, то вона обертатиметься проти годинникової стрілки. Сонце у своїй перебуває дома, видимість його руху створюється з допомогою обертання Землі.
Річне обертання Землі
Навколо Сонця Земля також обертається проти годинникової стрілки: якщо дивитися на планету згори, з боку Північного полюса. Так як земна вісь має нахил щодо площини обертання, у міру обертання Землі навколо Сонця вона висвітлює її нерівномірно. Одні області сонячного світла потрапляє більше, інші – менше. Завдяки цьому відбувається зміна пір року та зміна тривалості дня.
Весняне та осіннє рівнодення
Двічі на рік, 21 березня та 23 вересня, Сонце однаково висвітлює Північну та Південну півкулі. Ці моменти відомі як і осіннє рівнодення. У березні у Північній півкулі починається, у Південній – осінь. У вересні, навпаки, до Північної півкулі приходить осінь, а до Південної – весна.
Літнє та зимове сонцестояння
У Північній півкулі 22 червня Сонце найвище піднімається над горизонтом. День має найбільшу тривалість, а ніч цієї доби найкоротша. Зимове сонцестояння відбувається 22 грудня - день має найкоротшу тривалість, а ніч максимально довга. У Південній півкулі все відбувається навпаки.
Полярна ніч
Через нахил земної осі полярні та приполярні області Північної півкулі в зимові місяці виявляються без сонячного світла – Сонце взагалі не піднімається над горизонтом. Це явище відоме як полярна ніч. Аналогічна полярна ніч існує і для приполярних областей Південної півкулі, різниця між ними складає рівно півроку.
Що дає Землі її обертання навколо Сонця
Планети не можуть не обертатися навколо своїх світил – інакше вони просто були б притягнуті і згоріли. Унікальність Землі полягає в тому, що нахил її осі в 23,44о виявився оптимальним для виникнення всього різноманіття життя на планеті.
Саме завдяки нахилу осі відбувається зміна пір року, існують різні кліматичні зони, що забезпечили різноманітність земної флори та фауни. Зміна нагріву земної поверхні забезпечує рух повітряних мас, отже, і випадання опадів як дощу і снігу.
Відстань від Землі до Сонця в 149600000 км також виявилася оптимальною. Трохи далі, і вода на Землі була лише у вигляді льоду. Трохи ближче, і температура була б занадто висока. Саме виникнення життя на Землі та різноманіття її форм стало можливим саме завдяки унікальному збігу такого безлічі факторів.
Наша планета перебуває у постійному русі. Разом із Сонцем вона переміщається у космосі навколо центру Галактики. А та, своєю чергою, рухається у Всесвіті. Але найбільше значення для всього живого грає обертання Землі навколо Сонця та власної осі. Без цього руху умови планети були б непридатними підтримки життя.
сонячна система
Земля як планета Сонячної системи за розрахунками вчених сформувалася понад 4,5 млрд. років тому. За цей час відстань від світила мало змінювалася. Швидкість руху планети та сила тяжіння Сонця врівноважили її орбіту. Вона не ідеально кругла, але стабільна. Якби сила тяжіння світила була сильнішою чи швидкість Землі помітно зменшилася, вона б впала на Сонце. Інакше вона рано чи пізно відлетіла б у космос, переставши бути частиною системи.
Відстань від Сонця до Землі уможливлює підтримку оптимальної температури на її поверхні. У цьому важливу роль грає і атмосфера. Під час обертання Землі навколо Сонця змінюються пори року. Природа пристосувалася до таких циклів. Але якби наша планета була віддалена на більшу відстань, то температура на ній стала б негативною. Якби вона опинилася ближче - вся вода б випарувалася, оскільки стовпчик термометра перевищив би точку кипіння.
Шлях планети навколо світила називається орбітою. Траєкторія цього польоту не ідеально кругла. Вона має еліпсність. Максимальна різниця становить 5 млн. км. Найближча точка орбіти до Сонця знаходиться на відстані 147 км. Вона називається перигелієм. Земля її проходить у січні. У липні планета знаходиться від світила на максимальній відстані. Найбільша відстань – 152 млн км. Ця точка називається афелієм.
Обертання Землі навколо своєї осі та Сонця забезпечує відповідно зміну добових режимів та річних періодів.
Для людини рух планети навколо центру системи непомітний. Це тому, що маса Землі величезна. Проте щомиті ми пролітаємо в просторі близько 30 км. Це здається нереальним, але такі розрахунки. У середньому вважається, що Земля перебуває від Сонця з відривом близько 150 млн км. Один повний оберт навколо світила вона робить за 365 днів. Пройдена відстань за рік становить майже мільярд кілометрів.
Точна відстань, яку наша планета проходить за рік, рухаючись навколо світила, становить 942 млн км. Ми разом з нею рухаємося у просторі еліптичною орбітою зі швидкістю 107 000 км/год. Напрямок обертання - із заходу Схід, тобто проти умовної годинникової стрілки.
Повний оборот планета завершує не рівно за 365 днів, як вважається. При цьому триває ще близько шостої години. Але для зручності літочислення цей час враховують сумарно за 4 роки. У результаті "набігає" один додатковий день, його додають у лютому. Такий рік вважається високосним.
Швидкість обертання Землі навколо Сонця є непостійною. Вона має відхилення від середнього значення. Це з еліптичної орбітою. Різниця між значеннями найбільше проявляється в точках перигелію та афелію і становить 1 км/сек. Ці зміни непомітні, тому що ми і всі навколишні предмети рухаються в системі координат однаково.
Зміна сезонів
Обертання Землі навколо Сонця і нахил осі планети уможливлює зміну пір року. Це менше помітно на екваторі. Але ближче до полюсів річна циклічність проявляється більше. Північна та Південна півкулі планети обігріваються енергією Сонця нерівномірно.
Рухаючись довкола світила, вони проходять чотири умовні точки орбіти. При цьому почергово двічі протягом піврічного циклу вони опиняються щодо нього далі чи ближче (у грудні та червні – дні сонцестоянь). Відповідно в місці, де поверхня планети прогрівається краще, там температура навколишнього середовища вища. Період на такій території прийнято називати влітку. В іншій півкулі в цей час помітно холодніше - там зима.
Через три місяці такого руху з періодичністю півроку планетарна вісь розташовується таким чином, що обидві півкулі знаходяться в однакових умовах для обігріву. У цей час (у березні та вересні – дні рівнодення) температурні режими приблизно рівні. Тоді, залежно від півкулі, настають осінь та весна.
Земна вісь
Наша планета - це куля, що обертається. Рух її здійснюється навколо умовної осі і відбувається за принципом дзиги. Спираючись основою в площину в розкрученому стані, він утримуватиме рівновагу. Коли швидкість обертання слабшає, дзига падає.
Земля упору немає. На планету діють сили тяжіння Сонця, Місяця та інших об'єктів системи та Всесвіту. Проте вона витримує постійне становище у просторі. Швидкість її обертання, отримана при формуванні ядра, достатня підтримки відносної рівноваги.
Земна вісь проходить через кулю планети не перпендикулярно. Вона нахилена під кутом 66 ° 33 '. Обертання Землі навколо своєї осі та Сонця уможливлює зміну сезонів року. Планета «перекидалася» б у просторі, якби в неї не було суворої орієнтації. Ні про яку сталість умов середовища проживання і життєвих процесів її поверхні було мови.
Осьове обертання Землі
Обертання Землі навколо Сонця (один оборот) відбувається протягом року. За день на ній змінюються день та ніч. Якщо подивитися на Північний полюс Землі з космосу, можна побачити, як вона обертається проти годинникової стрілки. Повний оборот вона здійснює приблизно за 24 години. Цей період називають добою.
Швидкість обертання визначає швидкість зміни дня та ночі. За одну годину планета обертається приблизно на 15 градусів. Швидкість обертання у різних точках її поверхні різна. Це відбувається через те, що вона має кулясту форму. На екваторі лінійна швидкість становить 1669 км/год, або 464 м/сек. Ближче до полюсів цей показник зменшується. На тридцятій широті лінійна швидкість вже становитиме 1445 км/год (400 м/сек).
Через осьове обертання планета має дещо стиснуту з полюсів форму. Також цей рух «примушує» відхилятися предмети, що переміщаються (у тому числі повітряні і водні потоки) від початкового напрямку (сила Коріоліса). Ще одним важливим наслідком такого обертання є припливи та відливи.
Зміна дня та ночі
Кулястий об'єкт єдиним джерелом світла у певний момент висвітлюється лише наполовину. Щодо нашої планети в одній її частині в цей момент буде день. Неосвітлена частина буде прихована від Сонця – там ніч. Осьове обертання дає можливість змінюватися цим періодам.
Крім світлового режиму, змінюються умови обігріву поверхні планети енергією світила. Така циклічність має важливе значення. Швидкість зміни світлових та теплових режимів здійснюється порівняно швидко. За 24 години поверхня не встигає ні надмірно нагрітися, ні охолонути нижче за оптимальний показник.
Обертання Землі навколо Сонця та своєї осі з відносно постійною швидкістю має визначальне для тваринного світу значення. Без сталості орбіти планета не втрималася в зоні оптимального обігріву. Без осьового обертання день і ніч тривали по півроку. Ні те, ні інше не сприяло б зародженню та збереженню життя.
Нерівномірність обертання
Людство за свою історію звикло до того, що зміна дня та ночі відбувається постійно. Це слугувало певним зразком часу та символом рівномірності життєвих процесів. На період обертання Землі навколо Сонця певною мірою впливає еліпсність орбіти та інші планети системи.
Інша особливість – зміна тривалості доби. Осьове обертання Землі відбувається нерівномірно. Вирізняють кілька основних причин. Значення мають сезонні коливання, пов'язані з динамікою атмосфери та розподілом опадів. Крім того, приливна хвиля, спрямована проти руху планети, постійно його гальмує. Цей показник мізерний (за 40 тис. років на 1 секунду). Але за 1 млрд років під впливом цього тривалість доби збільшилася на 7 годин (з 17 до 24).
Наслідки обертання Землі навколо Сонця та осі вивчаються. Дані дослідження мають велике практичне та наукове значення. Їх використовують не тільки для точності визначення зоряних координат, але і для виявлення закономірностей, які можуть впливати на процеси життєдіяльності людини та природні явища у гідрометеорології та інших сферах.
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.), у Південній півкулі починається 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 25800 років становить повний цикл прецесії і істотно 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 дім, про який ми ще трохи дізналися з посту про те, як обертається Земля. До зустрічі у нових постах про вивчення Землі та Всесвіту🙂
Як і інші планети Сонячної системи, здійснює 2 основні рухи: навколо власної осі та навколо Сонця. З найдавніших часів саме на цих двох регулярних рухах ґрунтувалися розрахунки часу та здатність складати календарі.
Доба - це час обертання навколо своєї осі. Рік – звернення навколо Сонця. Поділ на місяці також перебуває у прямому зв'язку з астрономічними феноменами – їхня тривалість пов'язана з фазами Місяця.
Обертання Землі навколо власної осі
Наша планета обертається навколо своєї осі із заходу Схід, тобто проти годинникової стрілки (якщо дивитись із боку Північного полюса.) Ось – це віртуальна пряма лінія, що перетинає земну кулю у районі Північного і Південного полюсів, тобто. полюси мають фіксоване положення і не беруть участь у обертальному русі, у той час як всі інші точки розташування на земній поверхні обертаються, причому швидкість обертання не ідентична і залежить від їхнього положення стосовно екватора – чим ближче до екватора, тим швидкість обертання вища.
Наприклад, у районі Італії швидкість обертання становить приблизно 1200 км/год. 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.
Маятник Фуко
Незаперечний доказ того, що Земля обертається навколо своєї осі, було представлено 1851 р. Фуко, який провів найвідоміший експеримент із маятником.
Припустимо, що, перебуваючи на Північному полюсі, ми привели в коливальний рух маятник. Силою ззовні, що діє маятник, є гравітація, у своїй вона впливає зміна напрями коливань. Якщо підготувати віртуальний маятник, що залишає сліди на поверхні, ми зможемо впевнитись, що через деякий час сліди перемістяться у напрямку годинникової стрілки.
Це обертання може бути пов'язане з двома факторами: або з обертанням площини, на якій здійснює коливальні рухи маятник, або з обертанням усієї поверхні.
Першу гіпотезу можна відкинути, зважаючи на те, що на маятнику немає сил, здатних змінити площину коливальних рухів. Звідси випливає, що обертається саме Земля, причому вона здійснює рухи навколо своєї осі. Цей експеримент був проведений у Парижі Фуко, він використав величезний маятник у вигляді сфери із бронзи вагою близько 30 кг, підвішений до 67-метрового троса. На поверхні підлоги Пантеону було зафіксовано відправну точку коливальних рухів.
Отже, обертається саме Земля, а чи не небесна сфера. Люди, які з нашої планети спостереження за небом, фіксують рух і Сонця, і планет, тобто. у Всесвіті рухаються всі об'єкти.
Критерій часу – доба
Доба – це час, протягом якого Земля здійснює повний оборот навколо своєї осі. Існує два визначення поняття "добу". "Сонячна доба" - це проміжок часу обертання Землі, при якому за відправну точку береться. Інше поняття – “сидерична доба” – має на увазі іншу відправну точку – будь-яку зірку. Тривалість двох видів доби неідентична. Довгота сидеричних діб становить 23 год 56 хв 4 с, довгота ж сонячної доби дорівнює 24 годин.
Різна тривалість пов'язані з тим, що Земля, обертаючись навколо своєї осі, робить і орбітальне обертання навколо Сонця.
У принципі, тривалість сонячної доби (хоч і приймається за 24 години) – величина непостійна. Це з тим, що рух Землі орбітою відбувається з 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 запроваджено таке поняття, як “середня сонячна доба”, саме їхня тривалість 24 години.
Звернення навколо Сонця зі швидкістю 107 000 км/год
Швидкість навернення Землі навколо Сонця – другий основний рух нашої планети. Земля рухається еліптичною орбітою, тобто. орбіта має форму еліпса. Коли знаходиться в безпосередній близькості від Землі і потрапляє до її тіні, трапляються затемнення. Середня відстань між Землею та Сонцем становить приблизно 150 мільйонів кілометрів. В астрономії використовується одиниця виміру відстаней усередині Сонячної системи; її називають "астрономічна одиниця" (а.е.).
Швидкість з якою Земля рухається орбітою, дорівнює приблизно 107 000 км/год.
Кут, утворений земною віссю і площиною еліпса, становить приблизно 66 ° 33 ', це постійна величина.
Якщо спостерігати за Сонцем із Землі, складається враження, що саме воно рухається небосхилом протягом року, проходячи через зірки і складові Зодіак. Насправді Сонце також проходить і через сузір'я Змієносця, але воно не належить до Зодіакального кола.
Люди з давніх-давен цікавилися, чому ніч змінюється вдень, зима навесні, а літо восени. Пізніше, коли на перші питання було знайдено відповіді, вчені почали детальніше розглядати Землю як об'єкт, намагаючись дізнатися, з якою швидкістю Земля обертається навколо Сонця та навколо осі.
Рух Землі
Усі небесні тіла перебувають у русі, Земля не виняток. Причому в неї одночасно відбувається осьовий рух та рух навколо Сонця.
Щоб наочно уявити рух Землі, досить поглянути на дзига, що одночасно обертається навколо осі і швидко переміщається по підлозі. Якби цього руху був, Земля була б придатною життя. Так, наша планета без обертання навколо своєї осі була б постійно повернена до Сонця однією своєю стороною, на якій температура повітря досягала б +100 градусів, і вся вода, що є на цій ділянці, перетворилася б на пару. З іншого боку температура була б мінусова і всю поверхню цієї частини покривали льоди.
Орбіта обертання
Обертання навколо Сонця слідує за певною траєкторією – орбітою, яка встановилася за рахунок тяжіння Сонця та швидкості руху нашої планети. Якби тяжіння було у кілька разів сильніше або швидкість значно нижча, то Земля впала на Сонце. А якби тяжіння зниклоабо сильно поменшало, то планета, ведена своєю відцентровою силою, відлетіла по дотичній до космосу. Це було б подібно до того, як якщо предмет, прив'язаний на мотузку, обертати над головою, а потім різко відпустити.
Траєкторія руху Землі має форму еліпса, а чи не ідеального кола, а відстань до світила неоднаково протягом року. У січні планета підходить до точки, що знаходиться найближче до світила, – вона називається перигелієм – і віддалена від світила на 147 млн км. А у липні Земля віддаляється від сонця на 152 млн км, підходячи до точки, званої афелієм. За середню відстань приймають 150 млн. км.
Земля рухається своєю орбітою із заходу Схід, що відповідає напрямку «проти годинникової стрілки».
На 1 оберт навколо центру Сонячної системи Землі потрібно 365 діб 5 годин 48 хвилин 46 секунд (1 астрономічний рік). Але для зручності за календарний рік прийнято вважати 365 днів, а час, що залишився, «накопичується» і додає по одному дню до кожного високосного року.
Орбітальна відстань дорівнює 942 млн км. З розрахунків, швидкість Землі становить 30 км на секунду чи 107000 км/год. Для людей вона залишається непомітною, оскільки всі люди та предмети рухаються однаково у системі координат. А тим часом вона дуже велика. Для прикладу, найбільша швидкість гоночного автомобіля дорівнює 300 км/год, що в 365 разів повільніше за швидкість Землі, що мчить по своїй орбіті.
Проте величина 30 км/с непостійна у зв'язку з тим, що орбіта є еліпс. Швидкість руху нашої планетипротягом усього шляху дещо вагається. Найбільша різниця досягається при проходженні точок перигелію та афелію і становить 1 км/с. Тобто, прийнята швидкість 30 км/с є середньою.
Осьове обертання
Земна вісь – умовна лінія, яку можна провести від північного до південного полюса. Вона проходить під кутом 66°33 щодо площини нашої планети. Одне звернення відбувається за 23 години 56 хвилин та 4 секунди, цей час позначається зірковою добою.
Головний результат осьового обертання – зміна дня та ночі на планеті. Крім того, за рахунок цього руху:
- Земля має форму зі сплюснутими полюсами;
- тіла (протікання річок, вітер), що рухаються в горизонтальній площині, дещо зміщуються (у Південній півкулі – вліво, у Північній – вправо).
Швидкість осьового руху різних ділянках значно відрізняється. Найвища на екваторі - 465 м/с або 1674 км/год, вона називається лінійною. Така швидкість, наприклад, у столиці Еквадору. На ділянках на північ або на південь від екватора швидкість обертання знижується. Наприклад, у Москві вона майже вдвічі нижча. Ці швидкості називають кутовими, їх показник стає меншим у міру наближення до полюсів. На самих же полюсах швидкість дорівнює нулю, тобто полюси - єдині частини планети, що знаходяться без руху щодо осі.
Саме розташування осі під певним кутом визначає зміну пір року. Перебуваючи саме в такому становищі, різні області планети одержують неоднакову кількість тепла в різний час. Якби наша планета розташовувалась строго вертикально щодо Сонця, то пори року не було зовсім, оскільки освітлені світилом у денний час північні широти отримували стільки ж тепла і світла, як і південні широти.
На осьове обертання впливають такі фактори:
- сезонні зміни (опади, рух атмосфери);
- хвилі проти напряму осьового руху.
Ці фактори гальмують планету, внаслідок чого зменшується її швидкість. Показник цього зменшення дуже малий всього 1 секунда за 40000 років, проте, за 1 млрд років доба подовжилися з 17-ї до 24-ї години.
Рух Землі продовжують вивчати до цього дня. Ці дані допомагають скласти точніші зіркові карти, а також визначити зв'язок цього руху з природними процесами на нашій планеті.