Рух землі навколо таблиці сонця. Добове та річне обертання землі

Земля бере участь у кількох видах рухів: навколо власної осі, разом з іншими планетами Сонячної системи навколо Сонця, разом із Сонячною системою навколо центру Галактики та ін. Однак найбільш важливим для природи Землі є рухи навколо власної осіі навколо Сонця.

Рух Землі навколо власної осі називається осьовим обертанням.Воно здійснюється у напрямку із заходу на схід(проти годинникової стрілки, якщо дивитися з боку Північного полюса). Період осьового обертання дорівнює приблизно 24 години (23 години 56 хвилин 4 секунди),тобто земною добою. Тому осьовий рух називається добовим.

Осьовий рух Землі має як мінімум чотири основні слідства : фігура Землі; зміна дня та ночі; виникнення сили Коріоліса; виникнення припливів та відливів.

Внаслідок осьового обертання у Землі виникає полярний стиск, тому і її фігура є еліпсоїд обертання.

Обертаючи навколо осі, Земля «направляє» до Сонця то одну півкулю, то іншу. На освітленому боці – день, на неосвітленій – ніч. Тривалість дня та ночі у різних широтах визначається положенням Землі на орбіті. У зв'язку зі зміною дня і ночі спостерігається добова ритміка, найбільш яскраво виражена в об'єктів живої природи.

Обертання Землі «примушує» тіла, що рухаються. відхилятися від спрямування свого первісного руху,причому в Північній півкулі - праворуч, а в Південній - ліворуч.Відхиляюча дія обертання Землі отримала назву сили Коріоліса.Найбільш яскравими проявами цієї сили є відхилення у напрямку руху повітряних мас(пасати обох півкуль набувають східної складової), океанських течій, течії річок.

Притягання Місяця та Сонця разом із осьовим обертанням Землі зумовлюють виникнення припливних явищ. Приливна хвиля обходить Землю двічі на день. Припливи та відливи властиві всім геосфер Землі, проте найвиразніше вони виражені в гідросфері.

Не менше значення для природи землі має її орбітальний рух навколо Сонця.

Обрита Землі має еліптичну форму, тобто у різних її точках відстань між Землею та Сонцем неоднакова. У липніЗемля знаходиться далі від Сонця (152 млн км)і тому її рух по орбіті злегка сповільнюється. Внаслідок цього Північна півкуля отримує більше тепла в порівнянні з Південним і тут довше літо. У січнівідстань між Землею та Сонцем мінімальна і дорівнює 147 млн км.

Період орбітального руху становить 365 повних діб та 6 годин.Кожен четвертий ріквважається високосним, тобто містить 366 діб, оскільки за 4 роки накопичується зайва доба.Прийнято вважати, що основним наслідком орбітального руху є зміна пір року. Однак це відбувається не тільки внаслідок річного руху Землі, а й через нахил земної осі до площини екліптики, а також у зв'язку з сталістю величини цього кута, що становить 66,5°.

Орбіта Землі має кілька ключових точок, які відповідають дням рівнодення та сонцестояння. 22 червня – день літнього сонцестояння.Цього дня Земля повернута до Сонця Північною півкулею, тому в цій півкулі літо. Промені Сонця падають під прямим кутом на паралель 23,5° пн.ш.- Північний тропік. На Північному полярному колі та всередині нього – полярний день, на Південному полярному колі та на південь від нього – Полярна ніч.

22 грудня, в день зимового сонцестояння, Земля по відношенню до Сонця займає як би протилежне становище.

У дні рівнодення обидві півкулі висвітлюються Сонцем однаково. Промені Сонця падають під прямим кутом на екватор. На всій Землі, крім полюсів, день дорівнює ночі і його тривалість становить 12 годин. На полюсах відбувається зміна полярних дня та ночі.

blog.сайт, при повному або частковому копіюванні матеріалу посилання на першоджерело обов'язкове.

При русі Землі навколо Сонця уявна вісь Землі залишається постійно нахиленою під кутом 66,5 о до площині земної орбіти. Ці два фактори – нахил осі та рух Землі навколо Сонця – призводять до зміни пір року. Нахил осі обумовлює різний кут падіння сонячних променів, а отже, різне надходження сонячної радіації на земну поверхню та неоднакову тривалість дня та ночі. Зі зміною пір року пов'язана сезонна ритміка природи.

Розглянемо становище Землі у найхарактерніші терміни. Наприклад, нахил осі 21 березня і 23 вересня (у дні весняного та осіннього рівнодення) виявляється нейтральним по відношенню до Сонця 1 . При цьому обидві півкулі Землі (і північна і південна) освітлені Сонцем однаково. На всіх широтах у цей термін тривалість дня й ночі дорівнює 12 годин. У дні весняного і осіннього рівнодення сонячні промені на екваторі падають прямовисно, тобто. Сонце опівдні на екваторі займає зенітальне становище.

22 червня (день літнього сонцестояння) Земля займає таке становище, що північний кінець її осі нахилений у бік Сонця, у своїй північну півкулю освітлено максимально. Сонячні промені падають прямовисно не на екватор, але в північний тропік (тропік Рака), широта якого 23,5 про пн.ш. Таким чином, 22 червня Сонце опівдні буває у зеніті над північним тропіком. На 66,5 про північну широту (Північний Полярний круг) 22 червня спостерігається полярний день, тобто. Сонце рівно одну добу не заходить за обрій. Цілодобово освітленими виявляються не тільки широта Полярного кола, але і весь простір на північ від нього аж до Північного полюса.

На 66,5 про південну широту (Південне Полярне коло) і на південь від нього до Південного полюса 22 червня полярна ніч. У північній півкулі 22 червня є найдовшим днем року, а південному, навпаки, найкоротшим.

22 грудня (день зимового сонцестояння) все відбувається навпаки. Сонячні промені вже прямо падають на південний тропік (тропік Козерога). На широті Південного Полярного кола та на південь від нього – полярний день, а на широті Північного Полярного кола та на північ від нього – полярна ніч. Земля розташована так, що південна півкуля більше освітлена, ніж північна. 22 грудня у північній півкулі найкоротший день на рік, а у південній відповідно – найдовший.

На Земній кулі можна виділити п'ять поясів освітленості, межами яких є тропіки та полярні круги. Тропічний пояс (займає 40% земної поверхні) характеризується тим, що у будь-якій його точці Сонце опівдні буває двічі на рік у зеніті, самих тропіках – один; на північному тропіку 22 червня, на південному – 22 грудня. Протягом усього року у тропічному поясі різниця між довготою дня та тривалістю ночі незначна, сутінки короткі. Пори року практично відсутні.

Два пояси помірних (займають 52% земної поверхні). Тут є відчутні контрасти у тривалості дня та ночі залежно від сезону. Сутінки тривалі. Влітку Сонце знаходиться високо над горизонтом (особливо поблизу тропіків), хоча зенільного становища не досягає; літній день дуже довгий (особливо поблизу полярних кіл), але полярного дня немає. Відповідно, взимку Сонце низько над обрієм, зимовий день дуже короткий. Чітко виражена зміна чотирьох пір року.

Два полярні пояси займають 8% земної поверхні. Їх характерні такі риси: влітку – полярний день, що триває від однієї доби на широті полярного кола до півроку на полюсі, відповідно, взимку – полярна ніч з аналогічною тривалістю. Сезони року виражені слабо: дуже холодна довга зима та коротке холодне літо.

Крім того, що Земля обертається довкола Сонця, вона обертається ще й навколо своєї осі (добове обертання). Напрямок обертання – із заходу Схід, якщо з Полярної зірки. Один оберт навколо своєї осі Земля здійснює за 23 год. 56 хв. 4 сек. - 1 добу). Кожна точка земної поверхні, крім полюсів, описує коло протягом доби більшої чи меншої величини, якщо вважати, що вісь нерухома. Внаслідок цього нам здається, що небесні тіла рухаються зі сходу на захід. Експериментальним доказом обертання Землі навколо осі є досвід із маятником Фуко. З осьовим обертанням Землі пов'язано кілька географічних наслідків:

стиск Землі з полюсів;

зміна дня та ночі, з якою пов'язана добова ритміка природи;

виникнення сили Коріоліса. При будь-якому русі в системі, що обертається, ця сила спрямована перпендикулярно осі обертання. Завдяки силі Коріоліса вітри помірних широт обох півкуль приймають переважно західний напрямок, а в тропічних широтах – східний (пасатний). Аналогічний прояв сили Коріоліса виявляється у напрямку руху океанічних вод. Коріолісовою силою пояснюється і закон Бера-Бабіне, згідно з яким праві береги річок північної півкулі крутіші за ліві, а в південній півкулі ситуація протилежна.

Земля обертається навколо Сонця по еліптичній орбіті зі швидкістю 29,8 км\с, роблячи повний оборот за 365 діб. 6 год. 9 хв. 9,6 сек. Це зірковий, або сидеричний, рік - Проміжок часу між двома послідовними проходженнями Землі через ту саму точку орбіти. Через зоряний рік спостерігач побачить Сонце біля тієї ж зірки, де воно було рік тому. Однак діяльність людей пов'язана не із зоряним часом: вона підпорядкована сонячному часу. Проміжок часу між двома послідовними проходженнями Сонця через точку весняного рівнодення називають тропічним роком, тривалість якого дорівнює 365 діб. 5 год. 48 хв. 46сек.

Довжина орбіти – 940 млн км. Сонце розташоване в одному з фокусів орбіти Землі, внаслідок чого відстань між Землею та Сонцем протягом року змінюється від 152 ( афелій - 5 липня) до 149 ( перигелій - 3 січня) млн. км.

Вісь Землі нахилена до площини орбіти під кутом 66  30  . У процесі руху вісь переміщається поступально і паралельно до самої себе, тому Земля займає 4 характерні положення: рівнодення та сонцестояння . У дні рівнодення, 21 березня і 23 вересня, зенітальний промінь Сонця падає на екватор, межа світла і тіні проходить через полюси і ділить кожну паралель на рівні частини, тому день дорівнює ночі на всіх широтах. При цьому північна та південна півкулі отримують тепло і світло порівну.

У день літнього сонцестояння, 22 червня, Сонце у зеніті над північним тропіком, межа світла та тіні є дотичною до ліній полярних кіл. Світло і тепло отримує більша частина північної півкулі, тому тут літо, а все заполяр'я його освітлене, тому полярний день. Південна півкуля отримує мінімум тепла і світла, тому там зима, а його заполяр'я перебуває у положенні полярної ночі.

У день зимового сонцестояння, 22 грудня, Сонце у зеніті над південним тропіком та освітлення півкуль міняється протилежно.

Таким чином, зміна пір року обумовлена обертанням Землі навколо Сонця при похилому положенні осі. Зі зміною пір року пов'язана сезонна ритміка процесів та явищ у географічній оболонці.

Савцова Т.М. Загальне землезнавство, М., 2003, стор 45-50

Мільков Ф.М. "Загальне землезнавство", М., 1990, стор 59-62

Любушкіна С.Г Загальне землезнавство, М., 2004, стор 19-22

ЛЗ 7-8. Планетарні чинники формування ГО. Осьове обертання Землі

1. Докази осьового обертання Землі

2. Наслідки осьового обертання Землі

1. Докази осьового обертання Землі

Земля обертається навколо осі із заходу Схід, здійснюючи повний оборот за 23 год. 56 хв. 4 с. (Зоряна доба). Кутова швидкість всіх точок Землі однакова: 15год (360  год.). Лінійна швидкість їх залежить від тієї відстані, яку точки мають пройти за період добового обертання. Максимальна лінійна швидкість на екваторі – 464 м/с, на полюсах –0, інших широтах обчислюється по формуле:

V    cos  м/с, де  - широта місця

Одним із доказів добового обертання Землі є досвід Фуко, що дозволяє спостерігати обертання Землі та визначати кутову швидкість.

W   sin  ( - широта місця)

Відхилення падаючих тіл на схід, що спостерігається досвідченим шляхом, також свідчить про обертання Землі навколо своєї осі.

1. Добове обертання Землі та її значення для географічної оболонки

Земля здійснює 11 різних рухів, у тому числі важливе географічне значення мають такі: 1)добовое обертання навколо осі; 2) річне звернення навколо Сонця; 3) рух навколо загального центру ваги системи Земля-Місяць.

Вісь обертання Землі відхилена від перпендикуляра до площини екліптики на 230—26,5°. Кут нахилу під час руху орбітою навколо Сонця зберігається.

Осьове обертання Землі відбувається із заходу Схід чи проти годинникової стрілки, якщо дивитися з Північного полюса Миру. Цей напрямок руху притаманний всій Галактиці.

Час обороту Землі навколо своєї осі може бути визначено Сонцем і зірок. Сонячною добою називається проміжок часу між двома послідовними проходженнями Сонця через меридіан точки спостереження. У зв'язку зі складністю руху Сонця та Землі справжня сонячна доба змінюється. Тому для визначення середнього сонячного часу застосовуються таку добу, тривалість якої дорівнює середній довжині доби протягом року.

У зв'язку з тим, що Земля рухається в тому ж напрямку, в якому обертається навколо своєї осі, то сонячна доба дещо довша за дійсний час повного обороту Землі. Справжній час повного обороту Землі визначається часом між двома проходженнями зірки через меридіан цього місця. Зоряна доба дорівнює 23 годин 56 хвилин і 4 секунд. Це і є час добового обороту Землі.

Кутова швидкість обертання, т. е. кут, який повертається якась точка лежить на поверхні Землі за будь-який відрізок часу, однакова всім широт. За годину точка пробігає 150 (3600: 24 години = 150). Лінійна швидкість залежить від широти. На екваторі вона дорівнює 464 м/сек, у бік полюсів зменшується.

Час доби - ранок, день, вечір і ніч - на тому самому меридіані починаються одночасно. Проте трудова діяльність людей різних частинах Землі вимагає узгодженого рахунки часу. З цією метою запроваджено поясний час.

Сутність поясного часу полягає в тому, що Земля відповідно до кількості годин на добу меридіанами ділиться на 24 пояси, що йдуть від одного до іншого полюса. Ширина кожного пояса дорівнює 150. Місцевий час середнього меридіана одного пояса від сусіднього пояса відрізняється на 1:00. Насправді межі часових поясів на суші проводяться не завжди по меридіанах, а часто за політичними та географічними рубежами.

Обертання Землі навколо своєї осі дає об'єктивну основу для побудови градусної сітки. У сфері, що обертається, об'єктивно виділяються дві точки, до яких може бути прив'язана координатна сітка. Ці точки - полюси, які беруть участь у обертанні, і тому нерухомі.

Вісь обертання Землі – це пряма, що проходить через центр її маси, навколо якої обертається наша планета. Крапки перетину осі обертання з поверхнею Землі називаються географічними полюсами; їх два - північний та південний. Північним полюсом називається той, з якого планета обертається проти годинникової стрілки, як і вся Галактика.

Лінія перетину великого кола, площина якого перпендикулярна до осі обертання, з поверхнею земної кулі називається географічним або земним екватором. Можна сказати, що екватором називається лінія, яка у всіх точках дорівнює від полюсів. Екватор ділить Землю на дві півкулі: північну та південну. Протилежність між північною та південною півкулями не тільки чисто геометрична. Екватор - це лінія зміни пір року і відхилення тіл, що рухаються вправо і вліво, а також це видимий шлях руху Сонця і всього небосхилу.

Малі кола, площини яких паралельні екваторіальній, перетинаючись із земною поверхнею, утворюють географічні паралелі. Відстань паралелей, так само як і всіх інших точок, від екватора виражається географічною широтою. З погляду обертального руху Землі географічна широта - це кут між площиною земного екватора і вертикальною лінією у цій точці. При цьому Земля приймається за однорідну кулю радіусом 6371 км. У цьому випадку географічну широту можна розуміти як віддаленість точки від екватора в градусах. На відміну від географічної широти, геодезична широта визначається як на кулі, а й у сфероїді як кут між площиною екватора і нормаллю до сфероїду у цій точці.

Лінія перетину великого кола, що проходить через географічні полюси і через точку, з поверхнею земної кулі називається меридіаном даної точки. Площина меридіана перпендикулярна до горизонту. Лінія перетину цих двох площин і називається південною лінією. Для визначення початкового меридіана об'єктивного критерію немає. За міжнародною угодою в якості початкової прийнято меридіан обсерваторії в Грінвічі (околиці Лондона).

Від початкового меридіана ведеться рахунок довгот. Географічною довготою називається двогранний кут між площинами меридіанів: початкової та шуканої точки, або відстань у градусах від початкового меридіана до певного місця. Рахунок довгот можна вести в один бік, у напрямку руху Землі, тобто із заходу на схід, а можна й у дві сторони. Це правило, проте, допускає винятки: наприклад, мис Дежнева, крайню точку Азії, можна вважати як у 1700 з.д., і на 1900 в.д.

Умовність рахунку довгот дозволяє ділити Землю за початковому меридіану, а, по принципу повного охоплення материків.

Для географічної оболонки та природи Землі в цілому осьове обертання Землі має велике значення, зокрема:

1. Осьове обертання Землі створює основну одиницю часу - добу, що поділяє Землю на дві частини - освітлену та неосвітлену. З цією одиницею часу у процесі еволюції органічного світу виявилася узгодженою фізіологічна діяльність тварин та рослин. Зміна напруги (робота) та ослаблення (відпочинок) є внутрішня потреба всіх живих організмів. Очевидно, головним синхронізатором біологічних ритмів виступає чергування світла та темряви. З цим чергуванням пов'язана ритміка фотосинтезу, клітинного поділу та зростання, дихання, світіння водоростей та багато інших явищ у географічній оболонці.

Від доби залежить найважливіша риса теплового режиму земної поверхні – зміна денного нагрівання та нічного охолодження. У цьому важлива як ця зміна як така, а й тривалість періодів нагрівання і охолодження.

Добова ритміка проявляється і в неживій природі: у нагріванні та охолодженні гірських порід та вивітрюванні, температурному режимі, температурі повітря, наземних опадах тощо.

2. Найважливіше значення обертання географічного простору полягає у поділі його на праве та ліве. Це призводить до відхилення шляхів тіл, що рухаються вправо в північній півкулі і вліво в південній півкулі.

Ще в 1835 р. математик Гюстав Коріоліс сформулював теорію відносного руху тіл у системі відліку, що обертається. Географічний простір, що обертається, і є такою нерухомою системою. Відхилення руху вправо чи вліво отримало назву коріолісової сили або коріолісового прискорення. Сутність цього явища полягає в наступному. Напрямок руху тіл, природно, прямолінійний щодо осі Миру. Але на Землі воно відбувається на сфері, що обертається. Під тілом, що рухається, площина горизонту повертається вліво в північній півкулі і вправо в південній півкулі. Оскільки спостерігач знаходиться на твердій поверхні сфери, що обертається, то йому здається, що тіло, що рухається, відхиляється вправо, тоді як насправді площина горизонту йде ліворуч. Дію коріолісової сили піддаються всі маси, що переміщаються на Землі: вода в океанічних і морських течіях, повітряні маси в процесі циркуляції атмосфери, речовина в ядрі та мантії.

3. Обертання Землі (разом із кулястою формою) у полі сонячної радіації (світло і тепло) визначає західно-східне протягом природних зон і географічних поясів.
4. Завдяки обертанню Землі, невпорядковані в різних місцях висхідні та низхідні струми повітря набувають переважної спіральності. Цій закономірності підпорядковуються повітряні маси, океанічні води, і навіть, мабуть, речовина ядра.
2. Річне обертання Землі навколо Сонця та його географічне значення

Повний оберт навколо Сонця Земля здійснює за 365 днів 6 годин 9 хвилин і 9 секунд. Після закінчення зоряного року спостерігач із Землі побачить Сонце біля тієї ж зірки, де воно рівно було рік тому. Тропічний рік, тобто проміжок часу між двома послідовними проходженнями Сонця через точки весняного рівнодення, триває 365 днів, 5 годин 48 хвилин і 46 секунд. Тропічний рік приблизно на 20 хвилин коротший за зірковий рік.

Шлях річного руху Землі, або орбіта, має форму еліпса, в одному із фокусів якого знаходиться Сонце. Звідси випливає, що відстань від Землі до Сонця змінюється протягом року. Найближче до Сонця, чи перигелії, Земля буває 3 січня. У цей день відстань від Землі до Сонця дорівнює 147000000 км. 5 липня, в афелії, Земля віддаляється від Сонця на 152 000 000 км. Довжина земної орбіти становить близько 940 000 000 км. Цей шлях Земля побігає із середньою швидкістю 107 тис. км/год, або 29,8 км/сек. У афелії швидкість зменшується до 29,3 км/сек, а перигелії зростає до 30,3 км/сек.

Оборот Землі навколо Сонця дає другу основну одиницю часу – рік. На відміну від добового обертання рік зумовлений не самим зверненням Землі навколо Сонця і навіть не зміною відстані до нього, а тим, що вісь обертання Землі нахилена до площини орбіти. Кут нахилу - 66 0 33 "15"".

У процесі річного руху земна вісь залишається у незмінному становищі, тобто завжди паралельною собі. Це при різному положенні Землі по відношенню до Сонця обумовлює зміну освітлення та нагрівання північної та південної півкуль за сезонами року. Розглянемо докладніше ці найважливіші геофізичні явища.

21 березня і 23 вересня нахил земної осі нейтральний по відношенню до Сонця. У ці дні сонячні промені прямовисно падають на екватор, північна і південна півкулі аж до полюсів висвітлюються рівномірно; на всіх широтах день і ніч продовжуються по 12 годин. Тому ці числа називаються днями рівнодення.
21 червня Земля займає таке становище, у якому її вісь північним кінцем нахилена до Сонця. Тому прямовисні промені падають вже не на екватор, а на північ від його на кутову відстань, рівну нахилу площини екватора до площини орбіти або екліптики, тобто на 23033 "(900 - 660 33" = 230 27").

При добовому обороті Землі прямо промені, що прямовисно падають, опишуть на ній лінію, на північ від якої Сонце ніколи не буває в зеніті. Ця лінія називається північним тропіком чи північним поворотним колом. Північне поворотне коло називається також тропіком Рака на ім'я сузір'я, в якому знаходиться в цей час Сонце. Південне поворотне коло інакше називається тропіком Козерога. Числа, в які Сонце буває на тропіках у зеніті, називається днями сонцестояння.

У високих північних широтах у день літнього сонцестояння цілодобово висвітлюється як полюс, а й простір його до широти 66033" чи Північного полярного кола.

У південній півкулі цього дня сонячний промінь утворює дотичну до поверхні кулі теж на широті 660 33", але так, що весь простір за цією лінією, або південним полярним кругом 22 червня не освітлюється. Вже наступного дня, 23 червня, Сонце зміщується від тропіка у бік екватора На Північному полярному колі настає коротка ніч, а на південному Сонці вдень піднімається над горизонтом.

Тривалість дня у північній півкулі послідовно зменшується, а у південній півкулі збільшується до осіннього рівнодення – 23 вересня.

22 грудня, в день зимового сонцестояння, прямовисні промені падають на південний тропік, а північні полярні країни, починаючи від Північного полярного кола, не висвітлюються. На Південному полярному колі і далі до полюса Сонце цілодобово перебуває вище лінії горизонту. Так триває до дня весняного рівнодення – 21 березня.

Таким чином, тропіками, або поворотними колами (грецьк. tropikos - коло повороту), називаються паралелі 230 27" південної та північної широти, на яких один раз на рік у дні сонцестоянь опівдні Сонце буває в зеніті. Полярними колами називаються паралелі 660 33" північної та південної широти, на яких один раз на рік у дні літнього сонцестояння Сонце не заходить, а в дні зимового сонцестояння не сходить.

Рік - це не лише одиниця виміру часу, а й тривалість сезонних циклів багатьох явищ у живій та неживій природі: сезонна зміна погод, встановлення та сходження снігового покриву в помірних широтах, річний режим річок та озер, сезонна ритміка у житті рослин та тварин. У природі практично немає тіл та явищ, які не відчували б на собі вплив сезонної ритміки.

3. Пояси освітлення

Сезони року (весна, літо, осінь, зима) виявляються не однозначно для півкуль, а за певними поясами, які отримали в географічній літературі назву поясів освітлення. Усього налічується 13 поясів освітлення. Розглянемо ці пояси докладніше.

Екваторіальний пояс розташовується по обидва боки від екватора та обмежений паралелями 100с. і 100пд.ш. Південна висота Сонця у поясі коливається від 90 до 56,50; день і ніч тут майже завжди рівні, сутінки дуже короткі, зміни пір року немає.

Тропічні пояси:

Північний тропічний пояс обмежений паралелями 100 пн.ш і 23, 50 пн.ш.,

Південний тропічний пояс - 100 пд.ш. та 230 пд.ш.

Південна висота Сонця в межах тропічних поясів коливається від 90 до 470, тривалість дня та ночі змінюється від 10,5 до 13,5 годин; сутінки короткі, є два сезони року, що мало відрізняються за температурою.

Субтропічні пояси:

Північний субтропічний пояс: 23,50 пн.ш. - 400 пн.ш.,

Південний субтропічний пояс: 23,50 пд.ш. - 400 пд.ш.

У зеніті Сонце не більше субтропічних поясів. Висота Сонця поблизу тропіка в літнє півріччя наближається до 900, але в протилежної кордону взимку зменшується до 26,50. Тривалість дня та ночі для крайніх широт коливається від 9 годин 09 хвилин до 14 годин 51 хвилини. Сутінки нетривалі, часто виражені зима і літо, слабкіше виражені весна та осінь.

Помірні пояси:

Північний помірний пояс: 400 пн.ш - 580 пн.ш.,

Південний помірний пояс: 400 пд.ш. - 580 пд.ш.

Південна висота Сонця на полярному кордоні змінюється від 8,50 взимку до 55,50 влітку. Тривалість дня та ночі коливається від 18 до 6 години. Сутінки тривалі. Чітко виражені всі чотири пори року (весна, літо, осінь, зима). Зима та літо приблизно рівні.

Пояси літніх ночей та коротких зимових днів:

Північний пояс літніх ночей та коротких зимових днів: 580 пн.ш. - 66, 50 пн.ш.,

Південний пояс літніх ночей та коротких зимових днів: 580 пд.ш. - 66,5 0 пд.ш.

Висота Сонця опівдні на полярних кордонах змінюється від 53,50 літом до 00 взимку. Близько дня літнього сонцестояння бувають білі ночі, взимку - сутінкові дні, виражені всі чотири пори року, зима довша за літо.

Субполярні пояси:

Північний субполярний пояс: 66,50 пн.ш. - 74,50 пн.ш.

Південний субполярний пояс: 66,50 пд.ш. - 74,70 пд.ш.

Полярні межі субполярних поясів визначаються опусканням Сонця в дні зимових сонцестоянь для відповідних півкуль нижче за горизонт на 80. Тому полярна ніч у цьому поясі носить характер сутінків, або є «білою»; вона продовжується від 1 доби у полярних кіл до 103 діб на полярних межах. Літня висота Сонця коливається від 47 до 390.

Полярні пояси:

Північний полярний пояс: 74,50 пн.ш. - 900 пн.ш.,

Південний полярний пояс: 74,50 пн.ш. - 900 пд.ш.

Сонце не сходить у Північній півкулі від 103 до 179 діб; найбільша висота Сонця на полюсах – 23,50; пори року збігаються з днем та вночі.

4. Рух подвійної планети Земля-Місяць і приливне тертя

Всесвітнє тяжіння врівноважується всесвітнім відштовхуванням. Суть тяжіння (гравітації) полягає в тому, що всі тіла притягуються один до одного пропорційно до їх мас і назад пропорційно квадрату відстані між ними. Відштовхування - це відцентрова сила, що виникає при обертанні та обігу небесних тіл. Земля і Місяць взаємно притягуються, але Місяць неспроможна впасти Землю, оскільки вона обертається навколо Землі і цим прагне від нього піти.

Відповідність тяжіння та відштовхування відносна, не повна. Відстань між Землею та Місяцем така, що сили їх взаємного тяжіння точно рівні відцентровій силі, що виникає під час руху цих планет навколо загального центру тяжіння. Місяць у 81,5 рази менший за Землю; тому загальний центр тяжкості системи Земля-Луна розташований між ними, а всередині Землі, на відстані від центру Землі на 0,73 земного радіуса.

Рівновага тяжіння та відштовхування справедлива для центрів планет. Однак воно не поширюється на окремі точки Землі. Тому відбувається обурення поля сили тяжіння, що викликає припливи та відливи.

Тяжіння Місяця діє на кожну точку поверхні Землі і всюди спрямоване у бік Місяця. Однак через великих розмірівземної кулі величина його, обернено пропорційна квадрату відстані, всюди різна. Сторона Землі, яка зараз звернена до Місяця, притягується найсильніше. На протилежному боці тяжіння слабше. Різниця у тяжінні становить близько 10%.

Взаємодія двох сил - сили тяжіння і відцентрової сили - і є сила припливутворення.

Найкраще припливи виражені у Світовому океані. Однак на припливотворну силу реагує і мантія, а отже, і земна кора, і, ймовірно, ядро.

Встановлено, що в Москві, наприклад, сила припливу досягає 50 см. Це означає, що двічі на добу земна поверхня плавно піднімається на півметра, а потім також плавно опускається.

Приливної хвилі пручаються сили зчеплення. Частки взаємно переміщаються, долаючи внутрішнє тертя. Це і є приливне тертя. Нею витрачається енергія обертання Землі.

Обертання Землі в геологічному часі поступово сповільнюється. В археї доба тривала, ймовірно, 20 годин. Залежно від зменшення швидкості обертання перебудовується фігура Землі та змінюється рельєф літосфери.

Рух подвійної планети Земля-Місяць і припливне тертя.

Пояси освітлення.

ДОБОВО І РІЧНЕ ОБЕРТАННЯ ЗЕМЛІ

1.Добове обертання Землі та її значення для географічної оболонки.

2.Річне обертання Землі навколо Сонця та його географічне значення.

Вісь обертання Землі відхилена від перпендикуляра до площини екліптики на 23026,5 '. Кут нахилу під час руху орбітою навколо Сонця зберігається.

Час обороту Землі навколо своєї осі може бути визначено Сонцем і зірок. Сонячною добою називається проміжок часу між двома послідовними проходженнями Сонця через меридіан точки спостереження. У зв'язку зі складністю руху Сонця та Землі справжня сонячна доба змінюється. Тому для визначення середнього сонячного часу застосовуються таку добу, тривалість якої дорівнює середній довжині доби протягом року.

У зв'язку з тим, що Земля рухається в тому ж напрямку, в якому обертається навколо своєї осі, то сонячна доба дещо довша за дійсний час повного обороту Землі. Справжній час повного обороту Землі визначається часом між двома проходженнями зірки через меридіан даного місця. Зоряна доба дорівнює 23 годин 56 хвилин і 4 секунд. Це і є час добового обороту Землі.

Кутова швидкість обертання , тобто кут, на який повертається якась точка на поверхні Землі за будь-який відрізок часу, однакова для всіх широт. За одну годину точка пробігає 150 (3600: 24 години = 150). Лінійна швидкість залежить від широти. На екваторі вона дорівнює 464 м/сек, у бік полюсів зменшується.

Час доби – ранок, день, вечір та ніч – на тому самому меридіані починаються одночасно. Проте трудова діяльність людей різних частинах Землі вимагає узгодженого рахунки часу. З цією метою запроваджено час.

Сутність поясного часу полягає в тому, що Земля відповідно до кількості годин на добу меридіанами ділиться на 24 пояси, що йдуть від одного до іншого полюса. Ширина кожного пояса дорівнює 15 0 . Місцевий час середнього меридіана одного пояса від сусіднього пояса відрізняється на 1:00. Насправді межі часових поясів на суші проводяться не завжди по меридіанах, а часто за політичними та географічними рубежами.

Обертання Землі навколо своєї осі дає об'єктивну основу для побудови градусної сітки. У сфері, що обертається, об'єктивно виділяються дві точки, до яких може бути прив'язана координатна сітка. Ці точки – полюси, які беруть участь у обертанні, і тому нерухомі.

Вісь обертання Землі - це пряма через центр її маси, навколо якої обертається наша планета. Точки перетину осі обертання з поверхнею Землі називаються географічними полюсами ; їх два – північний та південний. Північним полюсом називається той, з якого планета обертається проти годинникової стрілки, як і вся Галактика.

Лінія перетину великого кола, площина якого перпендикулярна до осі обертання, з поверхнею земної кулі називається географічним чи земним екватором . Можна сказати, що екватором називається лінія, яка у всіх точках дорівнює від полюсів. Екватор ділить Землю на дві півкулі: північну та південну. Протилежність між північною та південною півкулями не тільки чисто геометрична. Екватор - це лінія зміни пір року і відхилення тіл, що рухаються вправо і вліво, а також це видимий шлях руху Сонця і всього небосхилу.

Малі кола, площини яких паралельні екваторіальній, перетинаючись із земною поверхнею, утворюють географічні паралелі. Відстань паралелей, так само як і всіх інших точок, від екватора виражається географічною широтою . З погляду обертального руху Землі географічна широта – це кут між площиною земного екватора і вертикальною лінією у цій точці. При цьому Земля приймається за однорідну кулю радіусом 6371 км. У цьому випадку географічну широту можна розуміти як віддаленість точки від екватора в градусах. На відміну від географічної широти, геодезична широта визначається як на кулі, а й у сфероїді як кут між площиною екватора і нормаллю до сфероїду у цій точці.

Лінія перетину великого кола, що проходить через географічні полюси і через потрібну точку, з поверхнею земної кулі називається меридіаном цієї точки. Площина меридіана перпендикулярна до горизонту. Лінія перетину цих двох площин і називається полуденною лінією . Для визначення початкового меридіана об'єктивного критерію немає. За міжнародною угодою в якості початкової прийнято меридіан обсерваторії в Грінвічі (околиці Лондона).

Від початкового меридіана ведеться рахунок довгот. Географічною довготою називається двогранний кут між площинами меридіанів: початкової та шуканої точки, або відстань у градусах від початкового меридіана до певного місця. Рахунок довгот можна вести в один бік, у напрямку руху Землі, тобто із заходу на схід, а можна й у дві сторони. Це правило, однак, допускає винятки: наприклад, мис Дежнєва, крайню точку Азії, можна вважати як на 1700 з.д., так і на 1900 с.д.

Умовність рахунку довгот дозволяє ділити Землю не за початковим меридіаном, а за принципом повного охоплення материків .

Для географічної оболонки та природи Землі в цілому осьове обертання Землі має велике значення, зокрема:

1.Осеве обертання Землі створює основну одиницю часу – добу, що ділять Землю на частини – освітлену і неосвітлену. З цією одиницею часу у процесі еволюції органічного світу виявилася узгодженою фізіологічна діяльність тварин та рослин. Зміна напруги (робота) та ослаблення (відпочинок) є внутрішня потреба всіх живих організмів. Очевидно, головним синхронізатором біологічних ритмів виступає чергування світла та темряви. З цим чергуванням пов'язана ритміка фотосинтезу, клітинного поділу та зростання, дихання, світіння водоростей та багато інших явищ у географічній оболонці.

2.Найважливіше значення обертання географічного простору полягає у поділі його на праве та ліве. Це призводить до відхилення шляхів тіл, що рухаються вправо в північній півкулі і вліво в південній півкулі.

Ще 1835 р. математик Гюстав Коріоліссформулював теорію відносного руху тіл у системі відліку, що обертається . Географічний простір, що обертається, і є такою нерухомою системою. Відхилення руху вправо чи вліво отримало назву коріолісової сили або коріолісове прискорення . Сутність цього явища полягає в наступному. Напрямок руху тіл, природно, прямолінійний щодо осі Миру. Але на Землі воно відбувається на сфері, що обертається. Під тілом, що рухається, площина горизонту повертається вліво в північній півкулі і вправо в південній півкулі. Оскільки спостерігач знаходиться на твердій поверхні сфери, що обертається, то йому здається, що тіло, що рухається, відхиляється вправо, тоді як насправді площина горизонту йде ліворуч. Дію коріолісової сили піддаються всі маси, що переміщаються на Землі: вода в океанічних і морських течіях, повітряні маси в процесі циркуляції атмосфери, речовина в ядрі та мантії.

3.Обертання Землі (разом із кулястою формою) у полі сонячної радіації (світло і тепло) визначає західно-східне протяг природних зон і географічних поясів.

4. Завдяки обертанню Землі, невпорядковані в різних місцях висхідні і низхідні струми повітря набувають переважну спіральність. Цій закономірності підпорядковуються повітряні маси, океанічні води, і навіть, мабуть, речовина ядра.