Žemė atlieka daug judesių vienu metu. Geografijoje įprasta atsižvelgti ir analizuoti tris iš jų: orbitinį judėjimą, paros sukimąsi ir Žemės-Mėnulio sistemos judėjimą.

Tarptautinės Žemės ašigalių tarnybos (iki 1961 m. vadinosi Tarptautine platumos tarnyba; buvo sukurta 1899 m.) stotyse ilgus dešimtmečius atliekami stebėjimai, taip pat 20 metų matavimai naudojant geodezinius palydovus rodo, kad kūnas. planetos, o Tai reiškia, kad Žemės geografinė ašis nukrypsta nuo jos sukimosi ašies (erdvėje nekinta, jei neatsižvelgsime į precesiją ir nutaciją) maždaug 10 cm/metų greičiu, t.y. maždaug 1° per 1 milijoną metų. Tačiau tikrojo šališkumo įvertinimai milijonų metų mastu yra labai neaiškūs. Daroma prielaida, kad kainozojaus epochoje (paskutiniai 65 mln. milijonų metų) šis dreifas buvo apie 10 °, o per pastaruosius 10 mln. jo greitis siekia 0,5 ° per 1 mln.

Visatoje dangaus kūnai sudaro įvairaus sudėtingumo sistemas. Pavyzdžiui, planeta Žemė su palydovu Mėnuliu sudaro sistemą. Tai didesnės sistemos – Saulės – dalis, kurią sudaro Saulė ir aplink ją judantys dangaus kūnai – planetos, asteroidai, palydovai, kometos. Saulės sistema, savo ruožtu, yra galaktikos dalis. Galaktikos sudaro dar sudėtingesnes sistemas – galaktikų spiečius. Pati grandiozinė žvaigždžių sistema, susidedanti iš daugybės galaktikų – Metagalaktika – instrumentų pagalba matoma Visatos dalis. Remiantis šiuolaikinėmis koncepcijomis, jo skersmuo yra apie 100 milijonų šviesmečių, Visatos amžius - 15 milijardų metų, jame yra 10 22 žvaigždžių.

Mūsų galaktika gali būti siejama su silpnai sąveikaujančių galaktikų skaičiumi. Ji patiria gravitacinį poveikį iš netoliese esančių palydovų – didžiųjų ir mažųjų Magelano debesų. Mūsų galaktikos įtaka šiek tiek stipresnė, ir pamažu Magelano debesys griūva. Po kelių milijardų metų Magelano debesys pateks į mūsų sistemą ir susilies su ja.

Atstumas nuo Saulės sistemos iki galaktikos centro yra 23-28 tūkstančiai šviesmečių. Saulė yra galaktikos pakraštyje, už spiralės atšakų. Žemei ši aplinkybė labai palanki: ji yra gana ramioje Galaktikos dalyje ir milijardus metų nepatiria kosminių kataklizmų įtakos.

Galaktikos metai – laiko intervalas tarp dviejų nuoseklių Saulės sistemos perėjimų per orbitinę sekciją, esančią arčiausiai Galaktikos centro – yra 200–220 milijonų metų, tai yra, artima vieno geologinio ciklo trukmei.

Kalnų statybos era - Žemės istorijos intervalai, pasižymintys intensyviais tektoniniais judesiais, dėl kurių uolienų sluoksniai susiglamžo į klostes, žemės plutoje susiformavo lūžiai, formuojasi kalnai:

• - Baikalas (Proterozojaus ir Paleozojaus epochai);
• - Kaledonijos, Hercinijos (paleozojaus era);
• - Kimmeris (mezozojaus era);
• - Alpių (kainozojaus era).

Kalnai, iškilę geologiškai naujausiose kalnų statybos epochose, turi aštriai išskaidytą reljefą, didelį aukštį; labiau senoviniai kalnai nuleidžiami, niokojami, kartais visai sugriaunami.

Aplink Saulę Žemė juda orbita, kuri mažai kuo skiriasi nuo apskritimo. Saulė yra viename iš elipsinės Žemės orbitos židinių, dėl to atstumas tarp Žemės ir Saulės per metus pasikeičia nežymiai. Matuojant atstumus Saulės sistemoje, pusiau pagrindinė Žemės orbitos ašis, lygi 149,6 mln. km, imama kaip vienetas. Kuo didesnis Žemės judėjimo orbitoje greitis, tuo mažesnis spindulio vektorius (atstumas nuo Žemės iki Saulės). Perihelyje Žemė vyksta sausio pradžioje, todėl jos judėjimas orbitoje yra greitesnis, todėl žiemos pusrutulis šiauriniame pusrutulyje yra trumpesnis nei pietiniame pusrutulyje.

Kitų planetų traukos įtakoje Žemės orbitos plokštumos padėtis, taip pat jos forma per milijonus metų lėtai kinta: ekliptikos pokrypis yra nuo 0 iki 2,9 °, o ekscentriškumas nuo nuo 0 iki 0,067.

Žemės ašis yra pasvirusi orbitos plokštumos atžvilgiu ir sudaro su ja kampą, lygų 66 ° 33 ". Judėjimo procese ašis juda transliaciškai, todėl orbitoje atsiranda 4 būdingi taškai. Lygiadienio dienomis spindulys vektorius yra pusiaujo plokštumoje, o skiriamoji linija skiria visos paralelės yra pusiau.Dėl to saulės spinduliai ties pusiauju vidurdienį krenta vertikaliai ir visame Žemės rutulyje diena lygi nakčiai (poliuose vyksta pokytis dienos ir nakties). Yra pavasario ir rudens lygiadieniai. Saulėgrįžos dienomis pusiaujo plokštuma saulės spindulio (ir orbitos spindulio vektoriaus) atžvilgiu yra pasvirusi 23° 27 " kampu. Saulė šiuo metu yra savo zenite virš vieno iš tropikų. Atskirkite vasaros ir žiemos saulėgrįžas,

Dėl orbitos elipsoidiškumo ir žemės ašies polinkio į plokštumą v vidutiniškai 23 ° 30 "žemės ašis pasislenka Žemės kūne, apibūdinant kūgį. Savo ruožtu tai pasireiškia periodišku tamsios ašies pasvirimo kampo į ekliptiką pasikeitimu 22 ° diapazone, 068-24 °, 568 (pagal Sh. G. Sharaf ir N.A. skaičiavimus. Budnikova); šiuolaikinei erai polinkio kampas yra 23 ° 27 „08“ (kaip apibrėžta 1900 m.). Dėl tos pačios priežasties pusiaujo plokštumos susikirtimo su ekliptikos plokštuma linija, kurioje yra lygiadienio taškai, juda Žemės orbitinio judėjimo link, dėl ko atogrąžų metai yra trumpesni už sideralinius (saulės) metus. Atogrąžų metai yra laiko tarpas dienomis tarp dviejų nuoseklių Žemės perėjimų per pavasario lygiadienį orbitoje (arba tarp dviejų iš eilės pavasario lygiadienių). Laikotarpis, per kurį Žemės ašis apibūdina pilną kūgį, vadinamas precesijos ritmu (25 735 atogrąžų metai). Dėl precesijos pavasario lygiadienis pasislenka link Saulės judėjimo orbitoje – vadinamasis lygiadienio laukimas (maždaug 20 minučių per metus). Kartu su precesijos ritmu (26 tūkst. metų) dar mažiausiai du ritmai (41 ir 200 tūkst. metų) atsiranda dėl Žemės sąveikos su Mėnuliu ir Saule.

Kadangi pusiaujo plokštumos pakreipimas į ekliptiką turi įtakos saulės šilumos srauto kontrastui į skirtingas platumas (kuo didesnis kampas, tuo mažesnis kontrastas), taip pat metų laikus (kuo didesnis kampas, tuo didesnis metų laikai), precesija ir kiti Žemės judėjimo sutrikimai sukelia periodinius saulės spinduliuotės gavimo režimo pokyčius kiekvienoje platumoje.

Paleogeografijoje tai naudojama norint paaiškinti ritminius klimato pokyčius, su kuriais ypač siejamos ledyninės epochos (pavadinimai pateikiami pagal Alpių apledėjimo skalę): gunz (I-590, II-565), migdolas (I-476, II-435), risas (I-230, II-187), wurm (I-115, II-72, III-25 tūkst. metų atgal).

Kasdienis Žemės sukimasis atsiranda aplink ašį, kuri dėl giroskopinio efekto linkusi išlaikyti pastovią padėtį erdvėje. Žemės sukimasis vyksta tolygiai. Laiko intervalas tarp nuoseklaus tam tikro taško dienovidinio plokštumos perėjimo per Saulės centrą vadinamas saulės dienomis. Žiūrint iš Šiaurės ašigalio, Žemė sukasi prieš laikrodžio rodyklę.

Šiuo atveju kampinis sukimosi greitis, tai yra kampas, kuriuo sukasi bet kuris Žemės paviršiaus taškas, yra toks pat ir yra 15 ° per valandą. Tiesinis greitis priklauso nuo platumos: ties pusiauju jis didžiausias – 464 m/s, o geografiniai poliai yra nejudantys.

Fizinis Žemės ašinio sukimosi įrodymas yra ir 1° dienovidinio lanko matavimai, įrodantys Žemės susispaudimą ties ašigaliais, ir tai būdinga tik besisukantiems kūnams. Taip pat būdingas krintančių kūnų nukrypimas nuo svambalo linijos visose platumose, išskyrus ašigalius. Šio nukrypimo priežastis yra tai, kad inercija išlaiko didesnį tiesinį greitį aukštyje, palyginti su žemės paviršiumi. Krisdami objektai nukrypsta į rytus, nes Žemė sukasi iš vakarų į rytus. Didžiausias nuokrypis ties pusiauju. Ties ašigaliais kūnai maitinami vertikaliai, nenukrypstant nuo žemės ašies krypties.

Geografinės Žemės sukimosi pasekmės yra šios:

1. Dienos ir nakties pokytis, tai yra Saulės padėties pokytis per dieną tam tikro taško horizonto plokštumos atžvilgiu. Šis pokytis siejamas su saulės spinduliavimo paros ritmu, kurio intensyvumas priklauso nuo žemės ašies pasvirimo kampo, šildymo ir vėsinimo ritmų, vietinės oro cirkuliacijos, gyvų organizmų gyvybinės veiklos.

Dienos ir nakties kaita sukuria dienos ritmas gyvojoje ir negyvojoje gamtoje. Kasdienis ritmas yra susijęs su šviesos ir temperatūros sąlygomis. Gerai žinomas paros temperatūrų kaita, dienos ir nakties vėjai ir kt.. Gyvojoje gamtoje labai aiškiai pasireiškia paros ritmas. Yra žinoma, kad fotosintezė galima tik dieną (esant saulės šviesai), kad daugelis augalų žiedus atveria skirtingu laiku. Pagal aktyvumo pasireiškimo laiką gyvūnus galima skirstyti į naktinius ir dieninius: dauguma jų budi dieną, tačiau daugelis (pelėdos, šikšnosparniai, kandys) – nakties tamsoje. Žmogaus gyvenimas taip pat vyksta kasdieniu ritmu.

• 2. Sukimosi ašis, ašigaliai ir pusiaujas yra geografinės koordinačių sistemos pagrindas. Pusiaujas tarnauja kaip simetrijos plokštuma, kurios atžvilgiu yra išdėstytos apšvietimo juostos, kinta saulės spinduliuotės kiekis ir kiti svarbūs parametrai. Koriolio jėgos kryptis priklauso nuo pusrutulio (šiaurės ir pietų), o jos dydis priklauso nuo platumos; poliai nedalyvauja paros sukimosi veikloje.
• 3. Žemės figūros deformacija – suplokštėjimas nuo ašigalių (polinis suspaudimas), susijęs su išcentrinės jėgos padidėjimu nuo ašigalių iki pusiaujo. Mūsų planetos susitraukimas ties ašigaliais yra jos ašinio sukimosi rezultatas. Anksčiau, kai Žemė sukasi didesniu greičiu, poliarinis susitraukimas buvo reikšmingesnis. Pusiaujo spindulio sumažėjimą ir poliarinio padidėjimą lydėjo tektoninės žemės plutos deformacijos (lūžiai, raukšlės) ir Žemės makroreljefo pertvarkymas.
• 4. Koriolio jėgos (geostrofinės arba sukimosi) egzistavimas. Koriolio jėga veikia tik judančius kūnus, yra proporcinga jų masei bei judėjimo greičiui ir priklauso nuo platumos, kurioje yra taškas. Kuo didesnis kampinis greitis, tuo didesnė Koriolio jėga (t. y. ilgėjant dienai dėl potvynių trinties veikimo, Koriolio jėga mažėja). Paskutinis veiksnys svarbus tik pasaulietiniu aspektu; trumpą laiką kampinis greitis laikomas pastoviu.

2.2 pav

Ašinis Žemės sukimasis sukelia horizontaliai judančių kūnų (vėjų, upių, jūros srovių ir kt.) nukrypimą nuo pradinių krypčių: šiauriniame pusrutulyje – į dešinę, pietiniame – į kairę. Pagal inercijos dėsnį kiekvienas judantis kūnas siekia išlaikyti nepakitusią judėjimo kryptį ir greitį erdvėje. Deviacija yra to, kad kūnas dalyvauja tiek transliaciniuose, tiek sukamuosiuose (iš vakarų į rytus) judesiuose. Ties pusiauju, kur dienovidiniai yra lygiagretūs vienas kitam, jų kryptis pasaulio erdvėje sukimosi metu nekinta, o nuokrypis lygus nuliui. Iki ašigalių nuokrypis didėja ir tampa didžiausias ties ašigaliais, nes ten kiekvienas dienovidinis per dieną keičia savo judėjimo kryptį 360°. Koriolio jėga apskaičiuojama pagal formulę:

kur F yra Koriolio jėga,

m yra judančio kūno masė,

u yra Žemės sukimosi kampinis greitis,

v- judančio kūno greitis,

c – geografinė platuma.

Koriolio jėgos pasireiškimas natūraliuose procesuose yra labai įvairus. Būtent dėl ​​to atmosferoje kyla įvairaus masto sūkuriai, įskaitant ciklonus ir anticiklonus, vėjai ir jūros srovės nukrypsta nuo gradiento krypties, įtakoja klimatą, o per jį – natūralų zonavimą ir regioniškumą, su kuriuo susidaro didelės upės asimetrija. slėniai yra susiję. Pagal Baer-Babinet įstatymą, pagal kurį šiaurinio pusrutulio lygumose tekančios upės pakerta dešiniuosius krantus, o pietuose - kairiuosius, sukeldamos slėnių šlaitų asimetriją. Jis pagrįstas Koriolio dėsniu, pagal kurį bet koks kūnas, judantis horizontaliai šalia Žemės paviršiaus, nepriklausomai nuo judėjimo krypties, Šiaurės pusrutulyje nukrypsta į dešinę, pietų pusrutulyje - į kairę, dėl to, kad 2010 m. Žemės sukimasis iš vakarų į rytus.

Žemės sukimasis aplink savo ašį pasireiškia daugeliu reiškinių jos paviršiuje. Pavyzdžiui, pasatas (pastotinis vėjas abiejų pusrutulių atogrąžų regionuose, pučiantis link pusiaujo), dėl Žemės sukimosi iš vakarų į rytus, šiauriniame pusrutulyje pučia iš šiaurės rytų, o pietų pusrutulyje – iš pietryčių. ; šiauriniame pusrutulyje plaunami dešinieji upių krantai, pietiniame - kairieji; ciklonui judant iš pietų į šiaurę, jo kelias nukrypsta į rytus ir kt.

a) b)

Ryžiai. 12 : Foucault švytuoklė. A yra švytuoklės svyravimo plokštuma.

Tačiau akivaizdžiausia Žemės sukimosi pasekmė – eksperimentas su fizine švytuokle, kurį pirmą kartą fizikas Foucault atliko 1851 m.

Foucault eksperimentas grindžiamas laisvosios švytuoklės savybe išlaikyti nepakitusią jos svyravimų plokštumos kryptį erdvėje, jei jos neveikia jokia jėga, išskyrus gravitacijos jėgą. Tegul Foucault švytuoklė kabo Žemės šiauriniame ašigalyje ir svyruoja tam tikrame dienovidinio plokštumos taške l(12 pav., a). Po kurio laiko stebėtojui, prisijungusiam prie žemės paviršiaus ir nepastebinčiam jos sukimosi, atrodys, kad švytuoklės svyravimo plokštuma nuolat slenka kryptimi iš rytų į vakarus, „už Saulės“, t. pagal laikrodžio rodyklę (12 pav., 6 ). Bet kadangi švytuoklės siūbavimo plokštuma negali savavališkai pakeisti savo krypties, reikia pripažinti, kad iš tikrųjų Žemė po ja sukasi kryptimi iš vakarų į rytus. Vieną siderinę dieną švytuoklės svyravimo plokštuma Žemės paviršiaus atžvilgiu atliks visišką apsisukimą kampiniu greičiu w = 15 ° per siderinę valandą. Pietiniame Žemės ašigalyje švytuoklė taip pat padarys vieną apsisukimą per 24 siderines valandas, bet prieš laikrodžio rodyklę.

13 pav.

Jei švytuoklė pakabinama ties žemės pusiauju ir jos siūbavimo plokštuma yra orientuota pusiaujo plokštumoje, t.y. stačiu kampu dienovidiniam l(12 pav.), tuomet stebėtojas nepastebės savo svyravimų plokštumos poslinkio žemiškų objektų atžvilgiu, t. jis atrodys nejudantis ir liks statmenas dienovidiniui. Rezultatas nepasikeis, jei svyruoklė ties pusiauju svyruos kitoje plokštumoje. Paprastai sakoma, kad ties pusiauju Fuko švytuoklės svyravimo plokštumos sukimosi periodas yra be galo ilgas.

Jei Fuko švytuoklė pakabinama platumoje j, tada jo svyravimai vyks vertikalioje plokštumoje tam tikrai Žemės vietai.

Dėl Žemės sukimosi stebėtojui atrodys, kad švytuoklės svyravimo plokštuma sukasi aplink duotosios vietos vertikalę. Šio sukimosi kampinis greitis w j lygus Žemės sukimosi kampinio greičio w vektoriaus projekcijai į vertikalę tam tikroje vietoje O(13 pav.), t.y.

w j - = w sin j= 15 ° sin j.

Taigi švytuoklės svyravimo plokštumos tariamasis sukimosi kampas Žemės paviršiaus atžvilgiu yra proporcingas geografinės platumos sinusui.

Foucault savo patirtį sukūrė pakabindamas švytuoklę po Paryžiaus Panteono kupolu. Švytuoklės ilgis buvo 67 m, lęšių svoris - 28 kilogramas. 1931 metais Leningrade, Šv.Izaoko katedros pastate, švytuoklė, kurios ilgis 93 m ir sveria 54 kilogramas.Šios švytuoklės amplitudė yra 5 m, laikotarpis yra apie 20 sekundžių. Jo lęšių galiukas kiekvieną kartą grįžus į vieną iš kraštutinių pozicijų pasislenka į šoną 6 mm. Taigi, per 1-2 minutes galite įsitikinti, kad Žemė tikrai sukasi aplink savo ašį.

Ryžiai. keturiolika

Antroji Žemės sukimosi pasekmė (bet ne tokia akivaizdi) – krintančių kūnų nukrypimas į rytus. Ši patirtis pagrįsta tuo, kad kuo toliau nuo Žemės sukimosi ašies yra taškas, tuo didesnis jo linijinis greitis, kuriuo jis juda iš vakarų į rytus dėl Žemės sukimosi. Todėl aukšto bokšto viršus V juda į rytus didesniu linijiniu greičiu nei jo pagrindas O(14 pav.). Laisvai nuo bokšto viršaus krintančio kūno judėjimas vyks veikiant Žemės gravitacijai pradiniu bokšto viršūnės greičiu. Vadinasi, prieš krisdamas į Žemę, kūnas judės elipse ir nors jo judėjimo greitis pamažu didėja, tačiau ant Žemės paviršiaus kris ne bokšto pagrindu, o kiek aplenks, t.y. nukrypti nuo pagrindo Žemės sukimosi kryptimi, į rytus.

Teorinėje mechanikoje skaičiuoti kūno nuokrypį į rytus NS gaunama formulė

kur h- kūno kritimo aukštis metrais, j- eksperimento vietos geografinė platuma ir NS išreikštas milimetrais.

Kasdienio ritmo ir bioritmų reiškiniai yra susiję su ašiniu judėjimu. Kasdienis ritmas yra susijęs su šviesos ir temperatūros sąlygomis. Bioritmai yra svarbus gyvybės vystymosi ir egzistavimo procesas. Be jų neįmanoma fotosintezė, dieninių ir naktinių gyvūnų bei augalų ir, žinoma, paties žmogaus (pelėdų žmonių, lervų) gyvenimas.

Šiuo metu Žemės sukimasis stebimas tiesiogiai iš kosmoso.

Žemė (lot. Terra) – trečioji planeta nuo Saulės Saulės sistemoje, didžiausia pagal skersmenį, masę ir tankį tarp antžeminių planetų.

Žemė sąveikauja (traukiama gravitacinių jėgų) su kitais erdvės objektais, įskaitant saulę ir mėnulį. Žemė apsisuka aplink Saulę ir visą aplink ją apsisuka per maždaug 365,26 dienos. Šis laikotarpis yra sideriniai metai, tai yra 365,26 saulės dienos. Žemės sukimosi ašis yra pasvirusi 23,4 °, palyginti su jos orbitos plokštuma, o tai sukelia sezoninius planetos paviršiaus pokyčius vienerių atogrąžų metų laikotarpiu (365,24 saulės dienos).

Vienas iš Žemės orbitos sukimosi įrodymų – metų laikų kaita. Teisingas suvokimas apie stebimus dangaus reiškinius ir Žemės vietą Saulės sistemoje formuojasi šimtmečius. Nikolajus Kopernikas galutinai sugriovė Žemės nejudrumo sampratą. Kopernikas parodė, kad būtent Žemės sukimasis aplink Saulę gali paaiškinti matomus į kilpą panašius planetų judesius. Planetų sistemos centras yra Saulė.

Žemės sukimosi ašis nukrypsta nuo orbitos ašies (t. y. tiesės, statmenos orbitos plokštumai) kampu, lygiu maždaug 23,5 °. Be šio pakreipimo metų laikai neegzistuotų. Reguliarus metų laikų kaita yra Žemės judėjimo aplink Saulę ir Žemės sukimosi ašies polinkio į orbitos plokštumą pasekmė. Vasara prasideda šiauriniame Žemės pusrutulyje, kai Saulės apšviečiamas Žemės šiaurinis ašigalis, o jos šešėlyje yra pietinis planetos ašigalis. Tuo pačiu metu pietų pusrutulyje ateina žiema. Kai šiauriniame pusrutulyje pavasaris, tai pietiniame pusrutulyje – ruduo. Kai šiauriniame pusrutulyje ruduo, tai pietų pusrutulyje pavasaris. Pietiniame ir šiauriniame pusrutuliuose metų laikai visada priešingi. Maždaug kovo 21 ir rugsėjo 23 dienomis visame pasaulyje diena ir naktis trunka 12 valandų. Šios dienos vadinamos pavasario ir rudens lygiadienio dienomis. Vasarą šviesos paros valandų trukmė yra ilgesnė nei žiemą, todėl šiaurinis Žemės pusrutulis pavasarį ir vasarą nuo kovo 21 iki rugsėjo 23 dienos gauna daug daugiau šilumos nei rudenį ir žiemą nuo rugsėjo 23 iki kovo 21 d.

Kaip žinote, Žemė sukasi savo orbita aplink Saulę. Mums, žmonėms Žemės paviršiuje, toks kasmetinis Žemės judėjimas aplink Saulę pastebimas kaip kasmetinis Saulės judėjimas žvaigždžių fone. Kaip jau žinome, Saulės kelias tarp žvaigždžių yra didelis dangaus sferos ratas ir vadinamas ekliptika. Tai reiškia, kad ekliptika yra dangaus Žemės orbitos atspindys, todėl Žemės orbitos plokštuma dar vadinama ekliptikos plokštuma. Žemės sukimosi ašis nėra statmena ekliptikos plokštumai, o nukrypsta nuo statmenos kampu. Dėl to Žemėje keičiasi metų laikai (žr. 15 pav.). Atitinkamai, žemės pusiaujo plokštuma yra pasvirusi tuo pačiu kampu į ekliptikos plokštumą. Žemės pusiaujo plokštumos ir ekliptikos plokštumos susikirtimo linija išlaiko (jei neatsižvelgiama į precesiją) pastovią padėtį erdvėje. Vienas jo galas nurodo pavasario lygiadienio tašką, kitas – rudens lygiadienio tašką. Šie taškai yra nejudantys žvaigždžių atžvilgiu (iki precesijos judėjimo!) Ir kartu su jais dalyvauja paros sukimosi procese.

Ryžiai. 15.

Maždaug kovo 21 ir rugsėjo 23 dienomis Žemė Saulės atžvilgiu išsidėsčiusi taip, kad šviesos ir šešėlio riba Žemės paviršiuje eina per ašigalius. Ir kadangi kiekvienas Žemės paviršiaus taškas kasdien juda aplink žemės ašį, tai lygiai pusę dienos jis bus apšviestoje Žemės rutulio dalyje, o antrąją pusę – šešėlinėje dalyje. Taigi šiomis datomis diena lygi nakčiai ir atitinkamai jos pavadintos dienų pavasario ir rudens lygiadieniai. Žemė šiuo metu yra ant pusiaujo ir ekliptikos plokštumų susikirtimo linijos, t.y. atitinkamai pavasario ir rudens lygiadienio taškuose.

Išskirkime dar du ypatingus Žemės orbitos taškus, kurie vadinami saulėgrįžos taškais, o datos, kuriomis Žemė eina per šiuos taškus, vadinamos saulėgrįžos dienomis.

Vasaros saulėgrįžos taške, kai Žemė yra netoli birželio 22 d. (vasaros saulėgrįžos diena), šiaurinis Žemės ašigalis yra nukreiptas į Saulę, o didžiąją dienos dalį bet kuris šiaurinio pusrutulio taškas yra apšviestas. pagal saulę, t šią datą diena yra ilgiausia metuose.

Žiemos saulėgrįžos taške, kai Žemė yra netoli gruodžio 22 d. (žiemos saulėgrįžos diena), šiaurinis žemės ašigalis yra nukreiptas nuo saulės, o didžiąją dienos dalį bet kuris šiaurinio pusrutulio taškas yra šešėlyje, t šią datą naktis yra ilgiausia metuose, o diena trumpiausia.

Dėl to, kad kalendoriniai metai savo trukme nesutampa su Žemės apsisukimo aplink Saulę periodu, lygiadienių ir saulėgrįžų dienos skirtingais metais gali iškristi skirtingomis dienomis (- + viena diena nuo minėtų datų). Tačiau ateityje spręsdami problemas to nepaisysime ir manysime, kad lygiadienių ir saulėgrįžų dienos visada patenka į aukščiau nurodytas datas.

Pereikime nuo tikrojo Žemės judėjimo erdvėje prie regimo Saulės judėjimo stebėtojui platumoje. Per metus Saulės centras juda dideliu dangaus sferos ratu, išilgai ekliptikos, prieš laikrodžio rodyklę. Kadangi ekliptikos plokštuma erdvėje nejuda žvaigždžių atžvilgiu, ekliptika kartu su žvaigždėmis dalyvaus kasdieniniame dangaus sferos sukimosi procese. Skirtingai nuo dangaus pusiaujo ir dangaus dienovidinio, ekliptika per dieną pakeis savo padėtį horizonto atžvilgiu.

Kaip per metus kinta Saulės koordinatės? Dešinysis kilimas svyruoja nuo 0 iki 24 h, o deklinacija keičiasi nuo - iki +. Geriausiai tai matyti pusiaujo zonos dangaus žemėlapyje (16 pav.).

Ryžiai. 16.

Keturias dienas per metus tiksliai žinome Saulės koordinates. Žemiau esančioje lentelėje apibendrinta ši informacija.

2 lentelė. Duomenys apie Saulę lygiadienių ir saulėgrįžų dienomis

Lentelėje taip pat rodomas vidurdienis (viršutinio kulminacijos metu) šių datų Saulės aukštis. Kad galėtume apskaičiuoti Saulės aukštį kulminacijos momentais bet kurią kitą metų dieną, turime žinoti tą dieną.

Žemės judėjimo tipai.Žemė, kaip ir kitos Saulės sistemos planetos, vienu metu dalyvauja kelių tipų judėjimuose. Pagrindiniai iš jų yra kasdienis sukimasis aplink savo ašį ir metinis judėjimas orbitoje aplink Saulę.

Judėjimas aplink savo ašį.Žemė sukasi iš vakarų į rytus, prieš laikrodžio rodyklę, tuo tarpu kampinis sukimosi greitis, t.y. kampas, kuriuo sukasi bet kuris Žemės paviršiaus taškas, yra vienodas ir yra 15 laipsnių. Tiesinis greitis priklauso nuo reljefo platumos: ties pusiauju jis yra didžiausias ir yra 464 m / s, poliuose greitis sumažėja iki nulio. Mūsų planeta visą apsisukimą aplink savo ašį padaro per 23 valandas 56 minutes 4 sekundes. (dieną). Žemės ašimi imama įsivaizduojama tiesė, einanti per ašigalius, aplink kurią sukasi Žemė. Pusiaujas yra statmenas ašiai - tai didelis apskritimas, suformuotas Žemės susikirtimo vietoje, statmenas sukimosi ašiai atstumu, lygiu nuo abiejų polių. Jei mintyse kirsite keletą lygiagrečių pusiaujui plokštumų, žemės paviršiuje atsiras linijos, vadinamos lygiagrečiomis. Jie turi vakarų-rytų kryptį. Lygiagrečių ilgis nuo pusiaujo iki ašigalių mažėja, atitinkamai mažėja taškų sukimosi greitis. Jei kertate Žemę plokštumomis, einančiomis per sukimosi ašį, tada paviršiuje atsiranda linijos, kurios vadinamos meridianais. Jie turi šiaurės-pietų kryptį, linijinis taškų sukimosi greitis dienovidiniuose skiriasi ir mažėja nuo pusiaujo iki ašigalių.

Žemės judėjimo aplink savo ašį pasekmės:

1. Kai Žemė sukasi, atsiranda išcentrinė jėga, kuri atlieka svarbų vaidmenį formuojant planetos formą ir taip sumažina gravitacijos jėgą.

2. Yra dienos ir nakties kaita.

3. Yra kūnų nukrypimas nuo jų judėjimo krypties, šis procesas buvo pavadintas Koriolio jėga (prancūzų mokslininko, atradusio šį reiškinį 1835 m., garbei). Visi kūnai pagal inerciją linkę išlaikyti savo judėjimo kryptį. Jei judėjimas vyksta judančio paviršiaus atžvilgiu, šis kūnas šiek tiek pakrypsta į šoną. Visi kūnai, judantys šiauriniame pusrutulyje, nukrypsta į dešinę, pietų pusrutulyje – į kairę. Ši jėga pasireiškia daugeliu procesų: keičia oro masių judėjimą, jūros sroves. Dėl šios priežasties dešinieji krantai šiauriniame pusrutulyje ir kairieji krantai pietiniame pusrutulyje nuplaunami.

4. Kasdienio ritmo ir bioritmų reiškiniai siejami su ašiniu judėjimu. Kasdienis ritmas yra susijęs su šviesos ir temperatūros sąlygomis. Bioritmai yra svarbus gyvybės vystymosi ir egzistavimo procesas. Be jų neįmanoma fotosintezė, dieninių ir naktinių gyvūnų bei augalų ir, žinoma, paties žmogaus (pelėdų žmonių, lervų) gyvenimas.

Astronominės Žemės padėties svarba jos gamtai:

1. Dėl ašinio ir orbitinio Žemės sukimosi visi gamtos procesai turi savo ritmus.

2. Žemės temperatūros režimas palankus.

3. Žemės palydovas – Mėnulis sukelia atoslūgį ir tėkmę.

Yra du pagrindiniai Žemės judėjimo tipai: orbitoje aplink Saulę ir aplink savo sukimosi ašį.

Orbita (iš lat. orbita- Žemės takelis, kelias) - elipsė, artima apskritimui, kurios viename iš židinių yra Saulė. Atstumas nuo Žemės iki Saulės per metus kinta nuo 147 mln. km perihelyje (sausio 3 d.) iki 152 mln. km afelyje (liepos 5 d.).

Orbitos ilgis viršija 930 milijonų km. Žemė skrieja orbitoje maždaug 30 km/s vidutiniu greičiu ir visą kelią nueina per metus – per 365 dienas. 6 val. 9 min. 9 sek Žemės sukimosi ašis į orbitos plokštumą pasvirusi 66,5° kampu; yra nukreiptas į Šiaurinę žvaigždę (dabartinėje astronominėje epochoje) ir per metus juda erdvėje lygiagrečiai sau. Šios aplinkybės lemia svarbiausias geografines pasekmes – metų laikų kaitą, dienos ir nakties nelygybę, natūralų kasdienį laiko matavimą.

Kai naudojami astronominiai stebėjimai žvaigždėta diena - laiko intervalas tarp dviejų iš eilės aukščiausių žvaigždės padėčių virš horizonto stebėjimo taško dienovidiniame. Sierinę dieną Žemė visą savo ašį apsisuka per 23 valandas 56 minutes ir 4 sekundes. Praktiniais tikslais jie naudojami saulėta diena - laiko intervalas tarp dviejų nuoseklių Saulės centro perėjimų per stebėjimo taško dienovidinį (24 valandos).

Kasdieniame gyvenime priimtas laiko skaičiavimas.Šiuo tikslu visas Žemės rutulio paviršius buvo padalintas į 24 laiko juostas, kurių kiekviena yra 15 °. Standartiniu laiku laikomas kiekvienos juostos vidutinio dienovidinio vietinis laikas. Sutarėme, kad nulinis ir tuo pačiu 24 diržas bus tas, kurio viduryje eina Grinvičo dienovidinis. Taip pat buvo priimta, kad 12-osios juostos viduryje, maždaug išilgai 180 ° dienovidinio, datos eilutė. Tai sąlyginė riba, tačiau jos abi pusės laiko reikšmės sutampa, o kalendorinės datos skiriasi viena diena.

Jei Žemės sukimosi ašis būtų statmena orbitos plokštumai, tai šviesą skirstanti linija jos paviršiuje (Terminatorius) pereitų per abu polius ir visas paraleles padalintų pusiau. Tokiu atveju diena visada būtų lygi nakčiai, saulės spinduliai stačiu kampu kristų į pusiaują ir nesikeistų metų laikai. Tikrasis planetos apšvietimo vaizdas parodytas fig. 3.7.

Ryžiai. 3.7.

ir žiemos saulėgrįža:

1 - pusiau apšviesta (dieną); 2 - neapšviesta pusė (naktis)

Žemės sukimosi ašies polinkis į orbitos plokštumą ir ašies orientacijos erdvėje išsaugojimas sąlygoja skirtingą saulės spindulių kritimo laike kampą. Atitinkamai skiriasi žemės paviršiaus aprūpinimas šiluma, taip pat nevienodas dienos ir nakties ilgis ištisus metus visose platumose, išskyrus pusiaują. Visų paralelių padalijimas iš terminatoriaus į pusę ir dienos bei nakties ilgio lygybė stebima tik dienomis lygiadieniai– kovo 21 d. (astronominis pavasaris) ir rugsėjo 23 d. (astronominis ruduo).

Birželio 22 d., Žemės ašis su šiauriniu galu yra atsukta į Saulę. Šią dieną - vasaros saulėgrįža- saulės spinduliai vidurdienį krenta vertikaliai į 23,5 ° šiaurės platumos lygiagretę. - vadinamasis šiaurinis tropikas. Visos lygiagretės į šiaurę nuo pusiaujo iki 66,5 ° šiaurės platumos. didžioji dienos dalis yra apšviesta ir šiose platumose diena yra ilgesnė už naktį. Į šiaurę nuo 66,5 ° šiaurės platumos. vasaros saulėgrįžos dieną teritorija pilnai apšviesta Saulės – ten poliarinė diena.

Lygiagretus 66,5 ° Š yra riba, nuo kurios prasideda poliarinė diena – tai Poliarinis ratas. Vasaros saulėgrįžos dieną visose lygiagretėse į pietus nuo pusiaujo iki 66,5 ° pietų platumos. diena trumpesnė už naktį. Į pietus nuo 66,5 ° pietų platumos. teritorija visai neapšviesta - ten poliarinė naktis. Lygiagretus 66,5 ° S - pietinis poliarinis ratas. Birželio 22-oji laikoma astronominės vasaros šiauriniame pusrutulyje ir astronominės žiemos pietų pusrutulyje pradžia.

Gruodžio 22 - val žiemos saulėgrįža -Žemės ašis pietiniu galu atsukta į saulę. Saulės spinduliai vidurdienį krenta vertikaliai į 23,5 ° pietų platumos lygiagretę. - pietinis tropikas. Visose lygiagretėse į pietus nuo pusiaujo iki 66,5 ° pietų platumos. diena ilgesnė už naktį. Pradedant nuo pietinio poliarinio rato, nustatoma poliarinė diena. Šią dieną visose lygiagretėse į šiaurę nuo pusiaujo iki 66,5 ° šiaurės platumos. diena trumpesnė už naktį.

Dėl sukimosi ašies pasvirimo ir kasmetinio Žemės judėjimo penki šviesos diržai kurios sudaro klimato ir gamtos zonavimą.

Karštas diržas yra tarp atogrąžų (šiaurės ir pietų) ir užima apie 40% žemės paviršiaus.

Vidutiniai diržai(du) yra tarp tropikų ir poliarinių ratų. Saulė juose niekada nėra savo zenite. Dieną turi keistis diena ir naktis. Vasarą „baltąsias naktis“ matome prie poliarinių ratų (nuo 60 iki 66,5 °). Bendras vidutinio klimato zonų plotas sudaro 52% žemės paviršiaus.

Šalti diržai(du) yra į šiaurę nuo šiaurės ir į pietus nuo pietinių poliarinių ratų. Jie išsiskiria tuo, kad yra poliarinių dienų ir naktų, kurių trukmė pailgėja nuo vienos dienos poliariniuose ratuose iki šešių mėnesių ašigaliuose. Bendras jų plotas sudaro 8% žemės paviršiaus.

Susijęs su Žemės sukimu Coriolis efektas, kuri yra svarbi fiziniuose ir geografiniuose procesuose. Iš fizikos kurso žinome, kad skysčių ir dujų judėjimas tam tikru paviršiumi daugiausia paaiškinamas horizontaliais slėgio pokyčiais. Pirma, panagrinėkime tokio judėjimo ore teoriją, neatsižvelgdami į Žemės sukimąsi. Akivaizdu, kad elementarus oro tūris, kurį slėgis veikia iš trijų pusių R, viena pusė ( NS) – spaudimas R+ D R(t. y. šiek tiek didesnis), turės judėti ašies kryptimi X. Todėl galima tikėtis, kad vėjai bus nukreipti iš aukšto slėgio zonos į žemo slėgio zonas, nes ši kryptis sutaptų su orą veikiančios jėgos kryptimi.

Ką rodo stebėjimai? Meteorologijos stotys visame pasaulyje nuolat matuoja įvairias oro charakteristikas – atmosferos slėgį, oro temperatūrą, vėjo kryptį ir stiprumą, kritulius, garavimą ir kt. Šie duomenys perduodami nacionaliniams meteorologijos biurams, kur jie renkami ir analizuojami, kad būtų gautas sinoptinis (vienalaikis) orų vaizdas. Tada sudaromi „orų žemėlapiai“, kuriuose stebimas atmosferos slėgio pasiskirstymas jūros lygyje pavaizduotas paryškintomis linijomis, jungiančiomis taškus su vienodomis slėgio reikšmėmis (izobarais). Be to, nurodomos vėjo kryptys ir greitis. Sinoptinėje diagramoje raidė (V) aukšto oro slėgio zonos ir (77) žemo slėgio zonos. Oro sūkuriai, vadinami ciklonais, yra susiję su žemo oro slėgio sritimis, o anticiklonai – su aukštu.

Remiantis laikoma „gryna“ teorija, galima tikėtis, kad mūsų eksperimente vėjas pūs per izobarus: nuo aukšto slėgio iki žemo. Tačiau stebimų vėjo krypčių analizė rodo, kad taip nėra. Užuot judėjęs per izobarus, vėjas pučia išilgai jų: ciklonuose – prieš laikrodžio rodyklę, o anticiklonuose – pagal laikrodžio rodyklę šiauriniame pusrutulyje, o pietiniame – atvirkščiai. Taigi vėjas yra maždaug statmenas jėgos krypčiai dėl horizontalių slėgio pokyčių.

Iš pirmo žvilgsnio vėjo duomenys mums atrodo keisti ir prieštarauja teorijai. Tačiau teorija nėra klaidinga, ji tik netobula, nes savo samprotavimuose neatsižvelgėme į Žemės sukimąsi. Jeigu Žemė nesisuktų apie savo ašį, tai vėjas tikrai pūstų iš aukšto oro slėgio zonų į žemo oro slėgio sritis.

Žemės sukimasis vaidina labai svarbų vaidmenį formuojantis geosferiniams procesams. Jai veikiant, atsiranda jėga, kuri nukreipia judančius kūnus į dešinę šiauriniame pusrutulyje ir į kairę pietiniame pusrutulyje. Pirmą kartą 1835 m. prancūzų fizikas G. G. Koriolis moksliškai paaiškino Žemės sukimosi nukreipimo jėgą. Koriolio jėga subalansuoja slėgio gradientą. Apytikslė Koriolio jėgos ir slėgio gradiento pusiausvyra egzistuoja ne tik atmosferoje, bet ir vandenyne.

Koriolio pagreitis visada yra stačiu kampu greičio vektoriui V(cm / s) ir poliuose pasiekia maksimalias reikšmes. Jo reikšmė mažėja proporcingai platumos sinusui cp iki nulio ties pusiauju: Koriolio pagreitis= 1,5 10 4 x x V? sin f (cm/s 2).

Koriolio pagreitis veikia kaip neužbaigta kliūtis tarp ašigalio ir pusiaujo. Dėl to vandens judėjimas link stulpo iš dalies vėluoja, o norint perduoti tokį patį šilumos kiekį, kaip ir nesant užtvaro, reikalingas didesnis temperatūrų skirtumas. Abiejose užtvaro pusėse vyksta greita cirkuliacija, tačiau per barjerą susilpnėja vandens, taigi ir šilumos, mainai. Panašus terminis barjeras, kurį sukelia Koriolio jėga, stebimas atmosferoje. Vandenyne situaciją apsunkina geografinis sausumos ir jūros pasiskirstymas.

Žemės sukimosi įtakos cirkuliacijai Pasaulio vandenyne pavyzdį galima rasti stipriose vakarų ribinėse srovėse šiauriniame pusrutulyje – tai Kurošio Ramiajame vandenyne ir Golfo srovė Atlanto vandenyne. Yra žinoma, kad vakarinės ribinės srovės yra geriau išvystytos šiauriniame pusrutulyje nei jų atitikmenys pietiniame pusrutulyje. To priežastys dar nėra išaiškintos. Nukrypimas nuo Azijos ir Šiaurės Amerikos pakrančių į dešinę beveik jodu 45 ° kampu, Kuroshio ir Golfo srovės upeliai kerta vandenyną iš vakarų į rytus keturiasdešimtosios lygiagretės srityje. Kartu su horizontaliojo vandens tankio pasikeitimu jie lemia Ramiojo vandenyno šiaurės ir Šiaurės Atlanto srovių susidarymą, taip pat temperatūros skirtumo tarp pusiaujo ir poliarinių vandenų padidėjimą.

Žemės judėjimas daro įtaką atoslūgių ir atoslūgių susidarymui vandenynuose. Potvynių ir atoslūgių ryšys su mėnulio fazėmis buvo pastebėtas ilgą laiką. Bet pirmą kartą I. Newtonui pavyko teisingai paaiškinti šį reiškinį jo išleistuose Principuose (1687). Tolesnę potvynių teorijos plėtrą atliko Laplasas. Jis laikė potvynius didelėmis bangomis, trunkančiomis nuo 0,5 iki 1 dienos. Potvynių bangos yra ne kas kita, kaip Pasaulio vandenyno paviršiaus svyravimai, palyginti su jo vidutiniu lygiu, veikiant didintuvui ir saulei. Be to, Mėnulio potvynio jėga dėl savo artumo yra 2,17 karto didesnė už Saulės potvynio jėgą. Per Mėnulio dieną, kuri yra 50 minučių ilgesnė už saulės dieną, Žemėje būna du potvyniai ir du atoslūgiai. Didžiausias 18 m potvynio bangos aukštis stebimas Fundy įlankoje tarp Brunsviko ir Naujosios Škotijos (Kanada).

Potvynių ir atoslūgių svyravimai, kuriuos sukelia Mėnulio ir Saulės gravitacinis poveikis besisukančiai Žemei, sudaro pagrindinius pusdienius ir paros Mėnulio potvynius, kurių periodai yra apie 12 valandų 25 minučių ir 24 valandas 50 minučių, ir pagrindinius pusdienius ir kasdienius Saulės potvynius, kurių periodai yra pusė. diena ir diena. Šių jėgų sąveika yra sudėtinga dėl Saulės ir Mėnulio padėties skirtumų vienas kito atžvilgiu bei Žemės sukimosi įtakos. Tačiau pagrindinė potvynio svyravimų savybė yra formavimasis grįžtamasis srovės: atoslūgio metu vandens masė veržiasi į pakrantę, o atoslūgio metu - iš pakrantės. Tuo pačiu metu atoslūgis yra trumpesnis nei atoslūgis. Atitinkamai, potvynio srovės greitis yra didesnis nei atoslūgio srovės greitis.

Yra žinoma, kad, priklausomai nuo Mėnulio ir Saulės traukos jėgų derinio, potvynių ir atoslūgių vertė pasiekia didžiausią ir mažiausią reikšmes du kartus per Mėnulio mėnesį (28 dienas). Be to, potvyniai keičiasi priklausomai nuo metų laiko. Mėnulio pilnaties ir jaunaties laikotarpiais potvyniai yra didžiausi (vadinamieji syzygy potvyniai). Minimalūs potvyniai vadinami kvadratūra kadangi jie stebimi kvadratūrų metu, t.y. pirmasis ir trečiasis mėnulio fazių ketvirčiai. Didžiausia potvynių ir potvynių vertė sizigijoje paaiškinama tuo, kad jaunaties ir pilnaties metu Mėnulis ir Saulė yra maždaug toje pačioje tiesėje su Žeme ir potvynių jėgų vektoriai sumuojasi, o kvadratais. jie veikia vienas kito atžvilgiu stačiu kampu, dėl to per šias mėnulio fazes potvyniai tampa mažiausi. Didelius potvynių ir atoslūgių amplitudės skirtumus įvairiose pakrantės dalyse daugiausia lemia vandenynų baseinų forma.

Dėl potvynių ir atoslūgių svarbos laivybai jų tyrimu užsiėmė daugelis pasaulio mokslo šviesuolių. Po Niutono ir Laplaso potvynių problemą nagrinėjo didžiausi XVIII amžiaus matematikai, tačiau fizikas Lordas Kelvinas praktiškai prisidėjo prie potvynių prognozavimo. 1870 m. jis iškėlė idėją, kad potvynio aukštis bet kurioje vietoje gali būti nuspėjamas vaizduojant įvairius jo komponentus kaip žinomų Saulės ir Mėnulio judesių funkciją. Kad būtų lengviau skaičiuoti, Kelvinas sukūrė pirmąjį pasaulyje analoginį įrenginį. Jis pastatė potvynių aukščio lenteles įvairiems pasaulio uostams. Tikrasis potvynių aukščio pasiskirstymo prie Pasaulio vandenyno krantų vaizdas parodytas Fig. 3.8.

Ryžiai. 3.8.

Galiausiai apsvarstykite inercines virpesius (orą, vandenį). Tai apima judesius lygiu paviršiumi, kai nėra išorinių jėgų, ypač slėgio gradiento ir trinties, besisukančioje Žemėje, t.y. esant Žemės sukimosi nukreipimo jėgai. Įlinkio jėga inercinių judesių metu yra subalansuota išcentrinės jėgos. Inerciniai judesiai vyksta kreivine trajektorija (šiauriniame pusrutulyje – pagal laikrodžio rodyklę, pietiniame – prieš laikrodžio rodyklę). Inercinių judesių trajektorija yra apskrita (vadinamasis inercijos ratas).

Kaip pavyzdį, remdamiesi ekspedicinių tyrimų rezultatais, pademonstruosime inercinės cirkuliacijos formavimąsi pietinėje Baltijos jūros dalyje. Mūsų eksperimentų programoje buvo numatyti kelių dienų poros specialių plūdurų, išleistų iš laivo ir stebimi laivo lokatoriaus pagalba, stebėjimai. Plūdurai buvo gretasieniai, surinkti ant ažūrinės konstrukcijos pagrindu 1,5-1,0 m kraštais, su stiebais su metaliniais atšvaitais viršuje ir svambalais apačioje. Nuolatinis plūdurų padėties registravimas erdvėje po to, kai jie vienu metu buvo išleidžiami iš laivo, leido gauti judėjimo trajektorijas. Visų pirma, pav. 3.9

rodo vieną iš tokių trajektorijų, užfiksuotų instrumentiniais stebėjimais jūroje. Periodinius judesius uždarose elipsinėse orbitose galite pastebėti po 14,8 val.

Gauta svyravimo periodo reikšmė nurodytoje srityje yra susieta būtent su inercinėmis bangomis.

Ryžiai. 3.9.

Dviejų atskirų rodiklių (1, 2) judėjimo jūroje trajektorijos buvo sudarytos remiantis eksperimento Rygos įlankoje duomenimis. Astronominis laikas žymimas skaičiais taškuose; x, y- Dekarto koordinačių ašys; ašį adresu nukreipta į šiaurę.

Svarstomi pagrindiniai Žemės judėjimai - orbitoje aplink Saulę ir ašinis sukimasis - formuoja metų laikų kaitą, klimato zonavimą, dienos ir nakties nelygybę, taip pat sukuria dienos ritmą gyvojoje ir negyvojoje gamtoje.

Žemės judėjimas aplink Saulę ir jos geografinis poveikis (metinis)

Žemė skrieja aplink Saulę elipsine orbita 30 km/s greičiu. Šios orbitos ilgis yra 930 milijonų km, o Žemė visą apsisukimą padaro per 365 dienas 6 valandas 9 minutes ir 9 sekundes (sideraliniai metai). Žemės ašis į orbitos plokštumą pasvirusi 66,5? ir šis nuolydis išlieka. Dėl to saulės spinduliai į žemės paviršių krenta netolygiai. Saulės šiluma taip pat patenka netolygiai. Tai lemia nevienodą dienos ir nakties ilgį visose platumose (išskyrus pusiaują) ir metų laikų kaitą mūsų planetoje.

Saulės judėjimo kelias tarp šių keturių taškų (lygiadienis ir saulėgrįža) padalintas į sektorius po 90? kiekviena. Saulės judėjimas per kiekvieną sektorių sukelia metų laikų pasikeitimą Žemėje (ruduo, žiema, pavasaris, vasara). Kai Žemė savo šiaurinį pusrutulį pasuka į Saulę, visose šalyse, esančiose į šiaurę nuo pusiaujo, ateina vasara ir pailgėja diena, o šalyse į pietus nuo pusiaujo ateina žiema ir trumpėja diena.

Žemės metinio judėjimo orbitos elipsiškumas lemia jos judėjimo aplink Saulę greičio pokyčius. Būdama perihelyje (arčiausiai Saulės), Žemė turi maksimalų judėjimo greitį, todėl ruduo ir žiema Šiaurės pusrutulyje yra trumpesni nei kiti sezonai, Pietų pusrutulyje – vasara trumpesnė, o žiema ilgesnė.

Geografinės Žemės judėjimo pasekmės – tai reiškiniai, kuriuos sukelia įvairūs Žemės judėjimo tipai ir turi įtakos Žemės formai, gamtos procesams ir žmogaus gyvenimui: dienos ir nakties kaita, metų laikų kaita, judėjimo nukrypimas. kūnų, veikiamų Koriolio pagreičio, atoslūgio, tėkmės ir kt.

1) Baltos naktys - šviesios naktys, kai vakaro prieblanda susilieja su rytu, o nakties tamsa neateina. Baltosios naktys stebimos abiejuose pusrutuliuose virš 60 laipsnių platumos. Sankt Peterburge baltosios naktys tęsiasi nuo birželio 11 iki liepos 2 dienos, Archangelske – nuo ​​gegužės 13 iki liepos 30 dienos. Už poliarinio rato baltosios naktys yra prieš poliarinę dieną ir stebimos praėjus tam tikram laikui po jos pabaigos.

2) Sezonų kaita;

3) Upių vagų migracijos dėsnis – fizinėje geografijoje – dėsnis, pagal kurį upės dėl Žemės sukimosi aplink savo ašį nukreipimo savo vagą šiauriniame pusrutulyje linkusios perkelti į dešinę, o pietinis pusrutulis į kairę. Pasekmė: Šiaurės pusrutulio upėse dešinysis krantas dažniausiai būna status, o kairysis – švelnus.

4) Poliarinė naktis – laikotarpis, kai Saulė didelėse platumose daug dienų nepakyla virš horizonto; reiškinys, priešingas poliarinei dienai; stebimas kartu su juo atitinkamose kito pusrutulio platumose.

5) Poliarinė diena – laikotarpis, kai Saulė didelėse platumose daug dienų nenusileidžia už horizonto. Poliarinės dienos trukmė kuo ilgesnė, tuo toliau iki ašigalio nuo poliarinio rato. Poliariniuose ratuose Saulė nusileidžia ne tik saulėgrįžą, ​​68 laipsnių kampu. platumos poliarinė diena trunka apie 40 dienų, Šiaurės ašigalyje – 189 dienas.

6) Lygiadienis – laiko momentas, kai Saulė, turėdama tariamą metinį judėjimą išilgai ekliptikos, kerta dangaus pusiaują: saulės spinduliai liečia abu ašigalius, o žemės ašis yra statmena spinduliams. Pavasario lygiadienis būna kovo 21–22 dienomis, o rudens – rugsėjo 22–23 dienomis. Lygiadienį šiaurinis ir pietinis pusrutuliai apšviesti vienodai, visoje Žemėje (išskyrus ašigalių sritis) diena lygi nakčiai, viename ašigalyje Saulė teka, kitame leidžiasi.

7) Laiko skaičiavimo sistemos – laiko intervalų skaičiavimo metodai, lyginant juos su priimtais pagrindiniais vienetais, kurie yra įvairūs natūralūs ar dirbtiniai periodiniai procesai: Žemės apsisukimas aplink Saulę, Žemės sukimasis, švytuoklės svyravimas, svyravimas. kvarco plokštė ir kt. Už laiko apskaitos sistemų sukūrimą ir kontrolę atsako nacionalinės ir tarptautinės laiko tarnybos.

8) Saulėgrįža – momentas, kai Saulės centras kerta toliausiai nuo pusiaujo esančius ekliptikos taškus (saulėgrįžos taškus). Atskirkite vasaros ir žiemos saulėgrįžą.

Vasaros saulėgrįža (birželio 21–22 d.) yra ilgiausia šiauriniame pusrutulyje. Pietiniame pusrutulyje šiuo metu trumpiausia diena.

Žiemos saulėgrįžos dieną (gruodžio 21–22 d.) vaizdas priešingas: trumpiausia diena Šiaurės pusrutulyje, ilgiausia – pietiniame.

9) Koriolio pagreitis – pagreitis Žemės paviršiaus atžvilgiu, kurį patiria bet koks judantis kūnas dėl to, kad besisukanti Žemė nėra inercinė koordinačių sistema.

Koriolio pagreitis siejamas tik su judančia atskaitos sistema.

Koriolio pagreitis šiauriniame pusrutulyje yra nukreiptas į dešinę judėjimo krypties atžvilgiu, pietuose - į kairę, o ties pusiauju yra lygus nuliui, o ašigaliuose turi didžiausią reikšmę; jo vertė nepriklauso nuo judėjimo krypties.