Движение Земли вокруг Солнца и его географическое следствие (годовое)

Земля движется вокруг Солнца по эллиптической орбите со скоростью 30 км/с. Длина этой орбиты - 930 млн. км, а полный оборот Земля совершает за 365 суток 6 часов 9 минут и 9 секунд (звездный год). Земная ось наклонена к плоскости орбиты на 66,5? и этот наклон постоянно сохраняется. Вследствие этого солнечные лучи падают на земную поверхность неравномерно. Неравномерно поступает и тепло от Солнца. Это приводит к неодинаковой продолжительности дня и ночи на всех широтах (кроме экватора) и к смене времен года на нашей планете.

Путь движения Солнца между этими четырьмя точками (равноденствия и солнцестояния) делится на секторы по 90? каждый. Прохождение Солнцем по каждому из секторов вызывает на Земле смену времен года (осень, зима, весна, лето). Когда Земля поворачивает к Солнцу свое Северное полушарие, во всех странах, расположенных севернее экватора, наступает лето и удлиняется день, а в странах к югу от экватора наступает зима и укорачивается день.

Эллиптичность орбиты годового движения Земли приводит к изменениям скорости ее движения вокруг Солнца. Находясь в перигелии (ближе всего к Солнцу), Земля имеет максимальную скорость движения, поэтому осень и зима в Северном полушарии короче остальных сезонов, в Южном полушарии - лето короче, а зима длиннее.

Географические следствия движения Земли - явления, вызванные разными видами движения Земли и оказывающие влияние на форму Земли, природные процессы и жизнь человека: смена дня и ночи, смена времен года, отклонение движения тел под воздействием ускорения Кориолиса, приливы, отливы и др.

1) Белые ночи - светлые ночи, когда вечерние сумерки смыкаются с утренними, и ночная темнота не наступает. Белые ночи наблюдаются в обоих полушариях на широтах свыше 60 град. В Санкт-Петербурге белые ночи продолжаются с 11 июня по 2 июля, в Архангельске с 13 мая по 30 июля. За полярным кругом белые ночи предшествуют полярному дню и наблюдаются некоторое время после его окончания.

2) Смена времен года;

3) Закон миграции речного русла - в физической географии - закон, согласно которому реки в результате отклоняющего действия вращения Земли вокруг ее оси имеют тенденцию смещать свое русло в северном полушарии вправо, а в южном полушарии - влево. Следствие : У рек Северного полушария правый берег обычно крутой, а левый - пологий.

4) Полярная ночь - период, когда Солнце в высоких широтах многие сутки не поднимается над горизонтом; явление, противоположное полярному дню; наблюдается одновременно с ним на соответствующих широтах другого полушария.

5) Полярный день - период, когда Солнце в высоких широтах многие сутки не опускается за горизонт. Продолжительность полярного дня тем больше, чем дальше к полюсу от полярного круга. На полярных кругах Солнце не заходит только в день солнцестояния, на 68 град. широты полярный день длится около 40 суток, на Северном полюсе - 189 суток.

6) Равноденствие - момент времени, когда Солнце при своем видимом годичном перемещении по эклиптике пересекает небесный экватор: солнечные лучи касаются обоих полюсов, а земная ось перпендикулярна лучам. Весеннее равноденствие бывает 21-22 марта, осеннее - 22-23 сентября. При равноденствии Северное и Южное полушария освещены одинаково, на всей Земле (исключая районы полюсов) день равен ночи, на одном полюсе Солнце восходит, на другом - заходит.

7) Системы счета времени - способы отсчета интервалов времени путем сравнения их с принятыми основными единицами, в качестве которых используются различные естественные или искусственные периодические процессы: обращение Земли вокруг Солнца, вращение Земли, качание маятника, колебание кварцевой пластинки и т.д. Установлением и контролем систем счета времени занимаются национальные и международные службы времени.

8) Солнцестояние - момент прохождения центром Солнца точек эклиптики, наиболее удаленных от экватора (точек солнцестояния). Различают летнее и зимнее солнцестояние.

В день летнего солнцестояния (21-22 июня) достигается самая большая продолжительность дня в Северном полушарии. В Южном полушарии в это время самый короткий день.

В день зимнего солнцестояния (21-22 декабря) картина обратная: самый короткий день в Северном полушарии, самый длинный - в Южном.

9) Ускорение Кориолиса - ускорение относительно поверхности Земли, испытываемое любым движущимся телом вследствие того, что вращающаяся Земля не является инерциальной системой координат.

Ускорение Кориолиса связано только с подвижной системой отсчета.

Ускорение Кориолиса в Северном полушарии направлено вправо по отношению к направлению движения, в Южном - влево, и равно нулю на экваторе, а максимальное значение имеет на полюсах; его величина не зависит от направления движения.

Материал дает представление о том, что такое осевое вращение планеты. Раскрывает тайну о восходе и заходе солнца и указывает на факторы влияющие на форму земли в следствии ее вращения.

Осевое вращение земли и его следствия

Благодаря астрономическим наблюдениям был установлен факт, который доказывает, что Земля единовременно принимает активное участие в нескольких видах движения. Если рассматривать нашу планету как часть Солнечной системы, то она совершает обороты вокруг центра Млечного Пути. А если рассматривать планету как единицу Галактики, то она является участницей уже движения на галактическом уровне.

Рис. 1. Осевое вращение земли.

Главным типом движения, которое исследуется учеными с древнейших времён, является вращение Земли вокруг собственной оси.

Осевым вращением Земли именуется размеренное обращение ее вокруг представляемой оси. Все объекты, которые находятся на поверхности планеты, также вращаются вместе с ней. Поворот планеты совершается в противоположном направлении относительно привычного всем движения часовой стрелки. Благодаря этому восход солнца можно отмечать на востоке, а закат — на западе. Ось Земли имеет угол наклона равный 661/2° относительно орбитальной плоскости.

Ось имеет четкие ориентиры в пространстве космоса: её северная оконечность все время обращена к Полярной звезде.

Осевое вращение Земли дает представление о видимом движении небесных тел без использования специализированного оборудования.

ТОП-2 статьи которые читают вместе с этой

Рис. 2. Движение звезд и луны по небу.

Вращением Земли обусловлена смена дня и ночи. Сутки - период абсолютного оборота планеты вокруг оси. Продолжительность суток напрямую зависит от скорости вращения планеты.

Из-за вращения планеты все движущиеся по её поверхности тела отклоняются от исходной направленности в Северном полушарии вправо по ходу своего движения, а в Южном — влево. В реках такая сила в большей степени припирает воду к одному из берегов. У водных артерий Северного полушария часто крутым остается правый берег, а в Южном — левый.

Рис. 3. Берега рек.

Влияние осевого вращения на форму земли

Планета Земля представляет собой идеальную сферу. Но из-за того, что она слегка сжата в области полюсов, расстояние от ее центра до полюсов на 21 километр меньше, чем расстояние от центра Земли до экватора. Поэтому меридианы на 72 километра короче, чем экватор.

Осевое вращение является причиной:

• суточных изменений;
• поступления света и тепла на поверхность;
• возможностью наблюдать очевидное передвижение небесных тел;
• различий во времени в разных частях земли.

Чтобы понять, как влияет осевое вращение на форму земли, нужно принимать во внимание действие общепринятых законов физики. Как уже было отмечено, планета имеет «сплющивание» у полюсов из-за действия на нее центробежной силы и гравитации.

Планета вращается так же, как и движется вокруг Солнца. Такие величины как форма, параметры и движение Земли играют большую роль в развитии всех географических явлений и процессов.

Сегодня достоверно известно, что Земля на самом деле постепенно замедляет свое вращение. Из-за силы приливов, которыми связана наша планета с Луной, каждое столетие сутки становятся длиннее на 1,5-2 миллисекунды. Через почти полтора млн. лет в сутках будет уже на один час больше. Людям не стоит опасаться полной остановки Земли. Цивилизация попросту не доживет до этого момента. Приблизительно через 5 млрд. лет Солнце увеличится в размерах и поглотит нашу планету.

Что мы узнали?

Из материала по географии для 5 класса, мы узнали, на что влияет вращение планеты вокруг своей оси. Какие силы воздействуют на форму земли. От чего зависит деление земных суток на день и ночь. За счет чего происходит обогрев Земли солнечными лучами. Что может привести к появлению лишнего часа в сутках. Какое космическое тело теоретически сможет поглотить землю.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.6 . Всего получено оценок: 277.

Земля вращается вокруг своей оси с запада на восток против часовой стрелки, если смотреть со стороны Северного полюса.

Длительное время люди считали Землю неподвижным телом, которое находится в центре Вселенной, а вокруг него вращаются Солнце и звезды. В XVI в. польский ученый Николай Коперник доказал, что видимое движение небесных светил кажущиеся, в действительности же Земля вращается вокруг оси и в то же время движется вокруг Солнца. Свое учение он изложил в сочинении «Об обращении небесных сфер» (1543 г.).

В 1851 г. французский физик Леон Фуко провел опыт, доказывающий вращение Земли вокруг оси. Из физики известно, что плоскость качания маятника не изменяется, если на него не действуют какие- либо другие силы, кроме силы тяжести. В самом высоком здании Парижа Пантеоне (усыпальница выдающихся людей Франции) на тонкой стальной проволоке был подвешен тяжелый металлический шар с острием. Под этим огромным маятником был сделан помост, покрытый песком. Когда маятник стали медленно раскачивать, острие оставляло след на песке. При этом, в результате каждого нового качания маятника, линия, проходящая через центр качания, отклонялась своими концами вправо от предыдущей, если смотреть сверху. В действительности отклонялся не маятник, а изменялось положение земной поверхности под ним.

Доказательством осевого вращения Земли является и изменение дуги 1 о меридиана. Ее длина от экватора к полюсам увеличивается. Это доказывает полярное сжатие Земли, свойственное лишь вращающимся телам.

Следующее доказательство – отклонение падающих тел от отвесной линии на всех широтах, кроме полюсов. Причина отклонения заключается в том, что на высоте предметы имеют большую линейную скорость и по инерции сохраняют ее при падении. Так как Земля вращается с запада не восток, падающие предметы отклоняются к востоку. На экваторе направление движения падающего тела перпендикулярно направления земной оси, поэтому величина отклонения максимальна. На полюсах направление падения совпадает с направлением оси, поэтому предметы падают вертикально, не отклоняясь.

Верно ли следующее утверждение?

Утверждение верно.

Земля вращается вокруг оси с запада на восток против часовой стрелки, если смотреть со стороны Северного полюса.

Осевое вращение Земли имеет важнейшее географическое значение. Оно влияет на фигуру планеты. Из-за осевого вращения Земля сжата у полюсов. Раньше, когда скорость вращения планеты была больше, полярное сжатие было значительнее. Изменение фигуры Земли сопровождается тектоническими процессами в земной коре, которые отражаются на рельефе.

Осевое вращение Земли вызывает отклонение горизонтально движущихся тел, от их первоначального направления, в Северном полушарии – вправо, в Южном полушарии - влево. Отклоняются ветры, морские течения, реки и др. Это происходит из-за силы Кориолиса, названной в честь французского математика Г. Кориолиса, который первым объяснил это явление в 1835 г. По закону инерции каждое движущееся тело стремится сохранить направление и скорость своего движение в пространстве. Но из-за осевого вращения, земная поверхность под телом поворачивается. Наблюдателю, связанному с этой поверхностью кажется, что отклоняется тело. На экваторе меридианы параллельны друг другу и направление их в мировом пространстве при вращении не меняется. Поэтому сила Кориолиса здесь отсутствует. У полюсов за сутки каждый меридиан изменяет направление своего движения на 360 о, поэтому отклонение там наибольшее.

Естественная единица измерения времени – сутки, результат осевого вращения.

Полный оборот вокруг своей оси Земля совершает за 23 ч 56 мин 4 с. Это звездные сутки. За это время Земля делает полный оборот вокруг оси по отношению к звездам. Отрезок времени, за который Земля совершает оборот вокруг оси по отношению к Солнцу, называют истинными солнечными сутками. Солнечные сутки - это промежуток времени между двумя прохождениями центра Солнца через меридиан точки наблюдения. Земля движется вокруг Солнца по орбите в том же направлении, в котором вращается вокруг оси, поэтому солнечные сутки несколько длиннее действительного времени полного оборота Земли. Движение Земли по орбите в течение года не равномерно: когда Земля находится ближе к Солнцу, она движется несколько быстрее, когда дальше - медленнее. Поэтому продолжительность истинных солнечных суток в течение года неодинаково. Звездное и истинное солнечное время служит для научных целей. В повседневной жизни пользуются средним солнечным временем. Продолжительность средних солнечных суток 24 ч. Они длиннее звездных, потому что Земля вращается вокруг оси в том же направлении, в котором движется по орбите вокруг Солнца с угловой скоростью около 1 о в сутки. Из-за этого Солнце смещается на фоне звезд, и Земле нежно еще повернуться примерно на 1 о, чтобы Солнце вернулось на тот же самый меридиан. Поэтому, за солнечные сутки Земля совершает оборот примерно на 361 о.

Верно ли следующее утверждение?

В Северном полушарии морские течения отклоняются от своего первоначального направления влево.

Утверждение неверно

В Северном полушарии – вправо, в Южном полушарии - влево.

Географические следствия осевого вращения Земли:

1. Сутки - естественная единица измерения времени.

2. Смена дня и ночи, суточная ритмика в географической оболочке.

3. Полярное сжатие.

4. Отклонение горизонтально движущихся тел (сила Кориолиса).

5. Возникновение приливной волны.

6. Ось вращения, полюсы и экватор основа для построения градусной сети.

7. Различие времени на разных меридианах.

Время

За начало средних солнечных суток принимают момент нижней кульминации среднего Солнца, т. е. полночь. Сутки начинаются одновременно на всем меридиане и чем восточнее он расположен, тем раньше начинаются на нем новые сутки. Каждый меридиан имеет свое местное время. Местное время это среднее солнечное время данного меридиана. За сутки Земля поворачивается вокруг оси на 15 о; поэтому на меридианах, отстоящих друг от друга на 15 о, местное время отличается на 1 ч. Если расстояние между меридианами 1 о долготы, различие во времени – 4 мин. За всемирное (мировое ) время принято местное время гринвичского меридиана.

До середины XIX в. каждый крупный город жил по собственному времени. Но с развитием железнодорожного транспорта это оказалось неудобным. Поэтому на Международном астрономическом конгрессе, проходившем в Вашингтоне в 1884 г., был принят поясной счет времени. Всю поверхность Земли разделили на 24 часовых пояса по 15 о в каждом.

Рис. 1. Карта часовых поясов

За поясное время принято местное время среднего меридиана данного часового пояса. Счет поясов ведется с запада на восток, начиная от нулевого, средний меридиан которого гринвичский, по XXIII. Например, Москва находится во втором часовом поясе, где поясное время определяется по местному времени меридиана 30 о в. д. В двух соседних поясах поясное время отличается на 1 час. Минуты и секунды во всех часовых поясах совпадают. В нашей стране поясное время введено с 1 июля 1919 г. Границы часовых поясов на суше проводятся не строго по меридианам, а с учетом государственных и административных границ, хозяйственных связей и др. Если границы часовых поясов провести строго по меридианам, Российская Федерация будет расположена в 13 часовых поясах. Часть территории Калининградской обл. находится в первом часовом поясе, а небольшая восточная часть Чукотского авт. округа – в тринадцатом. Количество часовых поясов, их состав и границы неоднократно менялись. В настоящее время территория Российской Федерации расположена в 11 часовых поясах.

В целях более рационального использования летом естественного солнечного освещения в нашей стране в 1930 г. декретом правительства стрелки часов перевели на 1 час вперед относительно поясного времени, а обратно осенью их не вернули. Страна стала жить по декретному времени , которое опережало поясное на 1 час.

С 1981по 2010 г. ежегодно в марте осуществлялся переход на летнее время, опережавшее поясное на 2 часа, а в октябре - на зимнее (декретное) время, опережавшее поясное на 1 час. Затем было принято решение ввести в марте 2011 г. летнее время и больше стрелки часов не переводить. Российская Федерация весь год стала жить по летнему времени. Это вызывало много неудобств, особенно в зимний период. Поэтому решили вернуться к зимнему (декретному) времени и больше стрелки часов не переводить. Для этого в последнее воскресенье октября стрелки часов перевели на час назад.

Международная линия перемены дат проходит посередине XII часового пояса, примерно вдоль 180 о меридиана. Это условная линия на поверхности Земли, по обе стороны от которой часы и минуты совпадают, а календарные даты отличаются на одни сутки. При пересечении этой линии с востока на запад, прибавляют одни сутки, а с запада на восток – считают один и тот же день дважды.

·Движение Земли вокруг оси. Географические следствия осевого вращения.

·Движение Земли вокруг Солнца. Географические следствия годового движения.

1. Движение Земли вокруг оси.

Земля одновременно вращается вокруг своей оси, обращается вокруг Солнца, около общего с Луной и около общего для всей Солнечной системы центров тяжести, в составе Солнечной системы перемещается вокруг ядра Галактики, а также движется вместе со всей Галактикой во Вселенной.

Вокруг своей оси Земля вращается с Запада на Восток против часовой стрелки, если смотреть со стороны северного полюса, совершает полный оборот вокруг оси за 23 ч. 56 мин. Угловая скорость вращения всех точек одинакова. Неподвижными на поверхности Земли остаются 2 точки: географические полюсы. С наибольшей скоростью (464 м/сек) вращаются точки на линии экватора.

Экватор – большой круг, образованный пересечением Земли на расстоянии, равном от обоих полюсов, плоскостью, перпендикулярной оси вращения. Если Землю мысленно пересечь плоскостями, параллельными экватору, то на земной поверхности появятся параллели – линии, имеющие направление запад-восток. Длина их от экватора к полюсам уменьшается, соответственно, уменьшается и линейная скорость их вращения. Линейная скорость вращения всех точек на одной параллели одинакова. При пересечении Земли плоскостями, проходящими через ось вращения Земли, на ее поверхности возникают меридианы (от лат. meridianus – полуденный) – линии, имеющие направление Север-Юг. Линейная скорость вращения всех точек на одном меридиане различна и от экватора к полюсам уменьшается.

Осевое вращение Земли имеет очень важные следствия. Одно из важнейших следствий осевого вращения Земли – кажущееся отклонение тел от направления их движения. Всякое движущееся тело стремится сохранить направление (и скорость) движения относительно мирового пространства по закону инерции.

Если же движение происходит относительно перемещающейся поверхности, в данном случае вращающейся Земли, то наблюдателю, связанному с этой поверхностью, кажется, что тело меняет направление своего движения. В действительности оно продолжает двигаться в западном направлении, не отклоняясь. Поверхность же под ним «уходит» в сторону, поворачиваясь. Отклоняющееся действие вращения Земли называется силой Кориолиса (1835).

Сила Кориолиса направлена всегда перпендикулярно движению тела, вправо от направления движения, если оно против часовой стрелки, и влево, если оно по часовой стрелке. Эта сила зависит от скорости движения тела: чем быстрее движение, тем больше отклонение. Если направление движения тела совпадает с направлением оси вращения, отклонение равно нулю.

Только на полюсах тела падают вертикально, не отклоняясь: направление движения падающего тела перпендикулярно направлению оси, поэтому отклонение наибольшее. Т.к. Земля вращается с запада на восток, то падающие тела должны отклоняться к востоку.

Сила Кориолиса невелика, но ее непрерывное воздействие на перемещающееся вещество атмосферы и гидросферы имеет серьезнейшие последствия. Именно в ней причина возникновения вихрей разного масштаба (циклонов и антициклонов), существование систем воздушных и океанских течений.

Время.

Период осевого вращения Земли – сутки – естественная единица измерения времени. В практических целях используются средние солнечные сутки – 24 часа среднего солнечного времени. За начало суток принимают момент нижней кульминации ср. Солнца, т.е. полночь. Сутки начинаются одновременно на всем меридиане. Каждый меридиан имеет свое местное время, и чем восточнее он расположен, тем раньше начинаются сутки. Вращаясь, Земля за каждый час поворачивается на 15º, поэтому на меридианах, отстоящих друг от друга на 15º, местное время отличается на 1 час. Если расстояние между меридианами 1º, разница во времени – 4 мин.

В качестве Всемирного времени принято время начального меридиана (гринвичского). Пользуются им в астрономии.

Местное время неудобно из-за различий во времени соседних пунктов, поэтому ввели поясное время, разделив всю поверхность Земли на 24 часовых пояса, по 15º каждый. Его считают по среднему в данном поясе меридиану. Границы часовых поясов проведены не по меридиану, а с учетом политических, хозяйственных и прочих границ.

Вращение Земли вокруг оси обуславливает быстрое перемещение солнечного освещения по земной поверхности с Востока на Запад – смену дня и ночи.

Если бы земная ось была бы перпендикулярна плоскости орбиты, светораздельная плоскость делила бы все широты на 2 равные части, и на всех широтах день и ночь были бы всегда равны.

При наклонном положении оси к плоскости земной орбиты день и ночь могут быть равны на всех широтах только в момент, когда земная ось лежит в светораздельной плоскости и светораздельная линия проходит через географические полюсы. Т.к. светораздельная линия при любом случае (когда оба полушария поворачиваются к Солнцу поочередно) не проходит через географические полюсы и делит все широты (кроме 0º) на две неравные части – освещенную и неосвещенную, день и ночь на всех широтах, кроме экватора, неравны.

·Движение Земли вокруг Солнца.

Если смена дня и ночи определяется осевым вращением Земли, а неравенство их наклоном к орбите, то непрерывное изменение продолжительности дня и ночи на всех широтах, кроме экватора, - результат почти неизменного положения земной оси при обращении планеты вокруг Солнца.

Земля вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите, причем расстояние до Солнца измеряется от 152 млн. км. в афелии (5 июля) до 147 млн.км. в перигелии (3 января).

При средней скорости 29,8 км/сек Земля проходит всю орбиту – 940 млн.км. за 365 суток 6 часов 9 минут 9,6 сек. Этот промежуток называется Звездным годом (сидерическим).

Годовое движение Земли вокруг Солнца можно наблюдать по непрерывному изменению положения Солнца на небе: изменяется полуденная высота Солнца (неодинаковая на разных широтах) и положение мест его восхода и захода. Видимый годовой путь Солнца – большой круг на небесной сфере – эклиптика – представляет собой сечение небесной сферы плоскостью земной орбиты. Она наклонена под углом 23º27´ к небесному экватору – линии пересечения плоскости земной орбиты с небесной сферой. Эклиптика пересекает небесный экватор в точках весеннего и осеннего равноденствия, в моменты, когда солнце переходит из одного полушария в другое.

Географическим следствием обращения Земли вокруг Солнца при определенном (наклонном) положении ее оси в пространстве – смена времен года. Второе географическое следствие этого обращения – это неравенство дня и ночи и изменение их продолжительности – результат движения вокруг Солнца и вокруг оси.

Продолжительность времен года на Земле не остается постоянной. Причины изменения вызваны явлением, которое называется прецессия – результат неодинакового притяжения Солнцем и Луной Земли в разных ее частях.

Земля вследствие ее полярного сжатия имеет некоторый избыток массы в экваториальном поясе. Плоскость экватора не совпадает с плоскостью земной орбиты. Солнце притягивает близлежащую к нему часть экваториального утолщения Земли сильнее, чем противоположную, стремясь повернуть плоскость земного экватора в плоскость эклиптики. Но Земля, как тело вращающееся, противостоит этому воздействию, и в результате ось ее вращения очень медленно описывает в пространстве около перпендикуляра к плоскости орбиты конус с вершиной в центре Земли. Наклон оси Земли к эклиптике при этом не меняется. Полный оборот ось вращения делает за 26 000 лет.

Определенное положение Земли, по отношению к Солнцу, закономерно изменяющееся при ее движении, обуславливает расположение на ее поверхности современных поясов освещения, ограниченных линиями тропиков (23º27´ с. и ю. ш.), и полярных кругов (66º27´ с. и.ю.ш.). Пояса освещенности отличаются друг от друга высотой полуденного стояния Солнца и продолжительностью дня. Чем выше стоит Солнце под горизонтом, и чем продолжительнее освещение, тем больше тепла получит пояс.

Между тропиками (сев. – Рака и южн. – Козерога) лежит жаркий пояс, в пределах которого Солнце 2 раза в году стоит в зените. На экваторе эти моменты разделены равными промежутками времени по 6 месяцев (21 марта и 23 сентября).

На тропиках Солнце стоит в зените только один раз в году – в дни солнцестояний: на северном тропике – 22 июня, на южном тропике – 22 декабря. На экваторе день всегда равен ночи.

В умеренных поясах , расположенных между тропиками и полярными кругами, Солнце не бывает в зените, но в течение 24 ч. Обязательно происходит смена дня и ночи, причем продолжительность их зависит от времени года и широты. На полярных кругах Солнце поднимается над горизонтом не выше, чем на 47º. Одни сутки в году оно совсем не заходит за горизонт (день солнцестояния соотв. полушария) и одни сутки не появляется над горизонтом (день солнцестояния противоп. полушария).

К северу и к югу от полярных кругов находятся холодные пояса . На полюсах Солнце полгода светит непрерывно, но самое высокое положение его над горизонтом всего 23,5º.

Смена дня и ночи обуславливает суточный ритм в географической оболочке, проявляющийся в закономерных изменениях количества солнечной энергии, получаемой поверхностью, температуры, влажности воздуха, атмосферного давления, движения воздуха. На эти изменения четко реагируют организмы, в свою очередь влияющие на окружающую среду.

Суточный ритм проявляется на фоне годового ритма, обусловленного сменой времени года. Ритмичность процессов – одна из важнейших особенностей ГО.

С осевым вращением планеты связано образование приливной волны, ежесуточно обходящей Землю с востока на запад. Притяжение Земли другими телами Солнечной системы вызывает во всем теле планеты упругие деформации.

Наиболее приливообразующее значение имеет притяжение Луны. Силы притяжения Луны направлены к ее центру. В системе Земля-Луна действуют и центробежные силы. Равнодействующее силы притяжения Луны и центробежной силы и есть приливообразующая сила.

Земля совершает множество движений одновременно. В географии принято учитывать и анализировать три из них: орбитальное движение, суточное вращение и движение системы Земля -- Луна.

Наблюдения, которые проводятся в течение многих десятилетий на станциях Международной службы движения полюсов Земли (до 1961 г. именовалась Международной службой широты; была создана в 1899 г.), а также 20-летние измерения с помощью геодезических спутников указывают, что тело планеты, а значит, географическая ось Земли, отклоняется от оси ее вращения (неизменной в пространстве, если не учитывать прецессию и нутацию) со скоростью около 10 см/год, т.е. примерно на 1° в 1 млн лет. Однако оценки истинного смещения в масштабах миллионов лет очень неопределенны. Предполагается, что за эпоху кайнозоя (последние 65 млн лет) этот дрейф составил около 10°, причем последние 10 млн лет его скорость достигает 0.5° в 1 млн лет.

Во Вселенной небесные тела образуют системы различной сложности. Например, планета Земля со спутником Луной образует систему. Она входит в более крупную систему -- Солнечную, образованную Солнцем и движущимися вокруг него небесными телами -- планетами, астероидами, спутниками, кометами. Солнечная система, в свою очередь, является частью Галактики. Галактики образуют еще более сложные системы -- скопления галактик. Самая грандиозная звездная система, состоящая из множества галактик -- Метагалактика -- видимая с помощью приборов часть Вселенной. По современным представлениям, она имеет диаметр около 100 млн световых лет, возраст Вселенной -- 15 млрд лет, в нее входит 10 22 звезд.

Нашу Галактику можно отнести к числу слабовзаимодействующих галактик. Она испытывает гравитационное воздействие со стороны близких спутников -- Большого и Малого Магеллановых Облаков. Влияние нашей Галактики немного сильнее, и постепенно Магеллановы Облака разрушаются. Через несколько миллиардов лет Магеллановы Облака войдут в нашу систему и сольются с ней.

Расстояние от Солнечной системы до центра галактики составляет 23-28 тыс. световых лет. Солнце находится на периферии Галактики, вне спиральных рукавов. Для Земли это обстоятельство очень благоприятно: она расположена в относительно спокойной части Галактики и в течение миллиардов лет не испытывает влияние космических катаклизмов.

Галактический год -- промежуток времени между двумя последовательными прохождениями Солнечной системы через ближайший к центру Галактики участок орбиты -- составляет 200-220 млн лет, то есть близок к продолжительности одного геологического цикла.

Эпохи горообразования - промежутки в истории Земли, характеризующиеся интенсивными тектоническими движениями, в результате которых происходило смятие слоев горных пород в складки, образование разломов в земной коре, формировались горы:

• - Байкальская (Протерозойская и Палеозойская эры);
• - Каледонская, Герцинская (Палеозойская эра);
• - Киммерийская (Мезозойская эра);
• - Альпийская (Кайнозойская эра).

Горы, возникшие в геологически недавние эпохи горообразования, имеют резко расчлененный рельеф, большую высоту; более древние горы - снижены, разрушены, иногда уничтожены полностью.

Вокруг Солнца Земля движется по орбите, мало отличающейся от круга. Солнце расположено в одном из фокусов эллиптической орбиты Земли, вследствие чего расстояние между Землей и Солнцем в течение года меняется незначительно. За единицу при измерении расстояний в пределах Солнечной системы принимается большая полуось орбиты Земли, равная 149,6 млн. км. Скорость движения Земли на орбите тем выше, чем меньше радиус-вектор (расстояние от Земли до Солнца). В перигелии Земля бывает в начале января, следовательно, ее движение по орбите происходит быстрее, поэтому зимнее полугодие в Северном полушарии короче, чем в Южном.

Под действием притяжения других планет положение плоскости земной орбиты, а также ее форма медленно изменяются на протяжении миллионов лет: наклон эклиптики -- от 0 до 2,9°, а эксцентриситет -- от 0 до 0,067.

Земная ось наклонена по отношению к плоскости орбиты и образует с нею угол, равный 66° 33". В процессе движения ось перемещается поступательно, поэтому на орбите возникают 4 характерные точки. В дни равноденствий радиус-вектор находится в плоскости экватора, а светораздельная линия делит все параллели пополам. Благодаря этому солнечные лучи на экваторе в полдень падают отвесно и на всем земном шаре день равен ночи (на полюсах происходит смена дня и ночи). Различают весеннее и осеннее равноденствия. В дни солнцестояний плоскость экватора наклонена по отношению к солнечному лучу (и радиусу-вектору орбиты) под углом 23° 27". Солнце в этот момент находится в зените над одним из тропиков. Различают летнее и зимнее солнцестояния,

Из-за эллипсоидальности орбиты и наклона земной оси к плоскости в среднем на 23° 30" земная ось совершает движение в теле Земли, описывая конус. В свою очередь это проявляется в периодическом изменении величины угла наклона темной оси к эклиптике в интервале 22°,068-24°,568 (по расчетам Ш. Г. Шараф и Н.А Будниковой); для современной эпохи угол наклона составляет 23° 27" 08" (по определению 1900 г.). По этой же причине линия пересечения плоскости экватора с плоскостью эклиптики, на которой лежат точки равноденствий, перемещается навстречу движению Земли по орбите, благодаря чему тропический год короче сидерического (солнечного). Тропическим годом называют отрезок времени в сутках между двумя последовательными прохождениями Земли через точку весеннего равноденствия на орбите (или между двумя последовательными весенними равноденствиями). Период времени, за который земная ось описывает полный конус, называется прецессионным ритмом (25 735 тропических лет). Вследствие прецессии происходит смещение точки весеннего равноденствия навстречу орбитальному движению Солнца - так называемое предварение равноденствия (примерно на 20 мин в год). Наряду с прецессионным ритмом (26 тыс. лет) еще, по крайней мере, два ритма (41 и 200 тыс. лет) обусловлены взаимодействием Земли с Луной и Солнцем.

Поскольку от наклона плоскости экватора к эклиптике зависит контрастность в поступлении солнечного тепла на разные широты (чем больше угол, тем контрастность меньше), а также выраженность сезонов года (чем больше угол, тем выраженность сезонов выше), прецессия и другие возмущения движения Земли обусловливают периодические изменения режима поступления солнечной радиации на каждой широте.

В палеогеографии это используют для объяснения ритмических изменений климата, с которыми, в частности, связаны ледниковые эпохи (названия даны по альпийской шкале оледенений): гюнц (I-590, II-565), миндель (I-476, II-435), рисс (I-230, II-187), вюрм (I-115, II-72, III-25 тыс лет назад).

Суточное вращение Земли происходит вокруг оси, которая в силу гироскопического эффекта стремится сохранять постоянное положение в пространстве. Вращение Земли осуществляется равномерно. Отрезок времени между последовательными прохождениями плоскости меридиана данной точки через центр Солнца называют солнечными сутками. Земля вращается против часовой стрелки, если смотреть с Северного полюса.

При этом угловая скорость вращения, т. е. угол, на который поворачивается любая точка на поверхности Земли, одинакова и составляет 15° в час. Линейная скорость зависит от широты: на экваторе она наибольшая -- 464 м/с, а географические полюса неподвижны.

Физическим доказательством осевого вращения Земли являются также измерения дуги 1° меридиана, которые доказывают сжатие Земли у полюсов, а оно свойственно лишь вращающимся телам. Также характерно отклонение падающих тел от отвесной линии на всех широтах, кроме полюсов. Причина этого отклонения обусловлена сохранением ими по инерции большей линейной скорости на высоте по сравнению с земной поверхностью. Падая, предметы отклоняются к востоку потому, что Земля вращается с запада на восток. Величина отклонения максимальна на экваторе. На полюсах тела подают вертикально, не отклоняясь от направления земной оси.

Географическими следствиями суточного вращения Земли являются:

1. Смена дня и ночи, т. е. изменение в течение суток положения Солнца относительно плоскости горизонта данной точки. С этим изменением связаны суточный ритм солнечной радиации, интенсивность которой зависит от угла наклона земной оси, ритмы нагревания и охлаждения, местной циркуляции воздуха, жизнедеятельности живых организмов.

Смена дня и ночи создает суточную ритмичность в живой и неживой природе. Суточный ритм связан со световыми и температурными условиями. Общеизвестен суточный ход температуры, дневной и ночной бризы и т. д. Очень ярко проявляется суточный ритм в живой природе. Известно, что фотосинтез возможен лишь днем (при наличии солнечного света), что многие растения раскрывают свои цветки в разные часы. Животных по времени проявления активности можно подразделить на ночных и дневных: большинство из них бодрствует днем, но многие (совы, летучие мыши, ночные бабочки) -- во мраке ночи. Жизнь человека тоже протекает в суточном ритме.

• 2. Ось вращения, полюсы и экватор являются основой географической системы координат. Экватор служит плоскостью симметрии, относительно которой размещаются пояса освещения, меняются величина солнечной радиации и другие важные параметры. От полушария (Северного и Южного) зависит направление силы Кориолиса, а от широты -- ее величина; полюсы не участвуют в суточном вращении.
• 3. Деформация фигуры Земли - сплюснутость с полюсов (полярное сжатие), связанная с возрастанием центробежной силы от полюсов к экватору. Сжатие нашей планеты у полюсов - результат ее осевого вращения. Раньше, когда Земля вращалась с большей скоростью, полярное сжатие было значительнее. Уменьшение экваториального радиуса и увеличение полярного сопровождалось тектоническими деформациями земной коры (разломы, складки) и перестройкой макрорельефа Земли.
• 4. Существование силы Кориолиса (геострофической или поворотной). Сила Кориолиса действует только на движущиеся тела, пропорциональна их массе и скорости движения и зависит от широты, на которой расположена точка. Чем больше угловая скорость, тем больше сила Кориолиса (т. е. с удлинением суток за счет действия приливного трения сила Кориолиса уменьшается). Последний фактор важен только в вековом аспекте, для небольших отрезков времени угловая скорость принимается постоянной.

Рис.2.2

Осевое вращение Земли вызывает отклонение тел, движущихся горизонтально (ветров, рек, морских течений и др.) от их первоначальных направлений: в северном полушарии -- направо, в южном-- влево. По закону инерции каждое движущееся тело стремится сохранить неизменными направление и скорость своего движения в пространстве. Отклонение -- результат того, что тело участвует как в поступательном, так и во вращательном (с запада на восток) движениях. На экваторе, где меридианы параллельны друг другу, направление их в мировом пространстве при вращении не меняется и отклонение равно нулю. К полюсам отклонение нарастает и становится у полюсов наибольшим, поскольку там каждый меридиан за сутки изменяет направление своего движения на 360°.Сила Кориолиса вычисляется по формуле:

где F -- сила Кориолиса,

m -- масса движущегося тела,

щ -- угловая скорость вращения Земли,

v -- скорость движущегося тела,

ц -- географическая широта.

Проявление силы Кориолиса в природных процессах весьма многообразно. Именно из-за нее в атмосфере возникают вихри разного масштаба, в том числе циклоны и антициклоны, отклоняются от градиентного направления ветры и морские течения, оказывая влияние на климат и через него на природную зональность и региональность, с нею связана асимметрия крупных речных долин. По Закону Бэра - Бабине -- согласно которому реки, текущие на равнинах Северного полушария, подмывают правые берега, и на южном -- левые, обусловливая асимметрию склонов долин. В основе лежит закон Кориолиса, согласно которому всякое тело, движущееся горизонтально у поверхности Земли, независимо от направления движения отклоняется в Северном полушарии вправо, в Южном -- влево, вследствие вращения Земли с запада на восток.