Ο ακριβής χρόνος της περιστροφής της γης γύρω από τον ήλιο. Πόσο γρήγορα γυρίζει η γη

Το αστέρι μας μέσα από φίλτρα

Η περιστροφή του Ήλιου εξαρτάται από το από πού τη μετρά ο παρατηρητής, ενδιαφέρεστε; Οι κηλίδες στον ισημερινό χρειάζονται περίπου 24,47 γήινες ημέρες για να κάνουν μια πλήρη επανάσταση.

Οι αστρονόμοι την αποκαλούν αστρική περίοδο περιστροφής, η οποία διαφέρει από τη συνοδική περίοδο κατά το χρόνο που χρειάζεται για να περιστραφούν οι ηλιακές κηλίδες γύρω από τον Ήλιο, όπως φαίνεται από τη Γη.

Ο ρυθμός περιστροφής μειώνεται όσο πλησιάζετε πιο κοντά στους πόλους, έτσι ώστε στους πόλους η περίοδος περιστροφής γύρω από τον άξονα να μπορεί να είναι έως και 38 ημέρες.

παρατηρήσεις περιστροφής

Η κίνηση του Ήλιου φαίνεται καθαρά αν παρατηρήσετε τις κηλίδες του. Όλα τα σημεία κινούνται στην επιφάνεια. Αυτή η κίνηση είναι μέρος της γενικής κίνησης του άστρου γύρω από τον άξονά του.

Οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι δεν περιστρέφεται ως άκαμπτο σώμα, αλλά διαφορικά.

Αυτό σημαίνει ότι κινείται πιο γρήγορα στον ισημερινό και πιο αργά στους πόλους. Οι αέριοι γίγαντες Δίας και Κρόνος έχουν επίσης διαφορική περιστροφή.

Οι αστρονόμοι μέτρησαν την ταχύτητα περιστροφής του ήλιου από γεωγραφικό πλάτος 26° από τον ισημερινό και διαπίστωσαν ότι χρειάζονται 25,38 ημέρες για να ολοκληρωθεί μια περιστροφή γύρω από τον άξονά του. Ο άξονάς του κάνει γωνία ίση με 7 μοίρες και 15 λεπτά.

Οι εσωτερικές περιοχές και ο πυρήνας περιστρέφονται μαζί ως ένα άκαμπτο σώμα. Και τα εξωτερικά στρώματα συναγωγική ζώνηκαι η φωτόσφαιρα περιστρέφεται με διαφορετικές ταχύτητες.

Η επανάσταση του ήλιου γύρω από το κέντρο του γαλαξία

Το δικό μας φωτιστικό κι εμείς, μαζί με αυτό, περιστρέφουμε γύρω από το κέντρο του γαλαξία. Γαλαξίας. Η μέση ταχύτητα είναι 828.000 km/h. Μια επανάσταση διαρκεί περίπου 230 εκατομμύρια χρόνια. Ο Γαλαξίας είναι ένας σπειροειδής γαλαξίας. Πιστεύεται ότι αποτελείται από έναν κεντρικό πυρήνα, 4 κύριους βραχίονες με πολλά κοντά τμήματα.

Ο άνθρωπος χρειάστηκε πολλές χιλιετίες για να καταλάβει ότι η Γη δεν είναι το κέντρο του σύμπαντος και βρίσκεται σε συνεχή κίνηση.

Η φράση του Galileo Galilei "Και όμως γυρίζει!" έμεινε για πάντα στην ιστορία και έγινε ένα είδος συμβόλου της εποχής που οι επιστήμονες από διαφορετικές χώρεςπροσπάθησε να αντικρούσει τη θεωρία του γεωκεντρικού συστήματος του κόσμου.

Αν και η περιστροφή της Γης αποδείχθηκε πριν από περίπου πέντε αιώνες, οι ακριβείς λόγοι που την ωθούν να κινηθεί είναι ακόμα άγνωστοι.

Γιατί η γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της;

Στο Μεσαίωνα, οι άνθρωποι πίστευαν ότι η Γη ήταν ακίνητη και ο Ήλιος και άλλοι πλανήτες περιστρέφονταν γύρω από αυτήν. Μόνο τον 16ο αιώνα οι αστρονόμοι κατάφεραν να αποδείξουν το αντίθετο. Παρά το γεγονός ότι πολλοί συνδέουν αυτή την ανακάλυψη με τον Γαλιλαίο, στην πραγματικότητα ανήκει σε έναν άλλο επιστήμονα - τον Νικόλαο Κοπέρνικο.

Ήταν αυτός που έγραψε το 1543 την πραγματεία «Περί της Επανάστασης των Ουράνιων Σφαιρών», όπου πρότεινε μια θεωρία για την κίνηση της Γης. Για πολύ καιρόαυτή η ιδέα δεν έλαβε υποστήριξη ούτε από τους συναδέλφους του ούτε από την εκκλησία, αλλά τελικά είχε τεράστιο αντίκτυπο επιστημονική επανάστασηστην Ευρώπη και έγινε το θεμέλιο της περαιτέρω ανάπτυξηαστρονομία.


Αφού αποδείχθηκε η θεωρία της περιστροφής της Γης, οι επιστήμονες άρχισαν να αναζητούν τα αίτια αυτού του φαινομένου. Κατά τους περασμένους αιώνες, έχουν διατυπωθεί πολλές υποθέσεις, αλλά ακόμη και σήμερα κανένας αστρονόμος δεν μπορεί να απαντήσει με ακρίβεια σε αυτό το ερώτημα.

Επί του παρόντος, υπάρχουν τρεις κύριες εκδοχές που έχουν δικαίωμα στη ζωή - θεωρίες για την αδρανειακή περιστροφή, τα μαγνητικά πεδία και την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας στον πλανήτη.

Θεωρία της αδρανειακής περιστροφής

Μερικοί επιστήμονες τείνουν να πιστεύουν ότι κάποτε (κατά τη διάρκεια της εμφάνισης και του σχηματισμού της) η Γη περιστρεφόταν και τώρα περιστρέφεται με αδράνεια. Σχηματισμένο από κοσμική σκόνη, άρχισε να προσελκύει άλλα σώματα στον εαυτό του, γεγονός που του έδωσε μια επιπλέον ώθηση. Αυτή η υπόθεση ισχύει και για άλλους πλανήτες του ηλιακού συστήματος.

Η θεωρία έχει πολλούς αντιπάλους, αφού δεν μπορεί να εξηγήσει γιατί διαφορετική ώραη ταχύτητα της κίνησης της Γης είτε αυξάνεται είτε μειώνεται. Δεν είναι επίσης σαφές γιατί ορισμένοι πλανήτες στο ηλιακό σύστημα περιστρέφονται προς την αντίθετη κατεύθυνση, όπως η Αφροδίτη.

Θεωρία για τα μαγνητικά πεδία

Αν προσπαθήσετε να συνδέσετε δύο μαγνήτες με τον ίδιο φορτισμένο πόλο μαζί, θα αρχίσουν να απωθούνται μεταξύ τους. Η θεωρία των μαγνητικών πεδίων υποδηλώνει ότι οι πόλοι της Γης φορτίζονται επίσης με τον ίδιο τρόπο και, σαν να λέγαμε, απωθούνται μεταξύ τους, γεγονός που προκαλεί την περιστροφή του πλανήτη.


Είναι ενδιαφέρον ότι οι επιστήμονες έκαναν πρόσφατα μια ανακάλυψη ότι το μαγνητικό πεδίο της Γης ωθεί τον εσωτερικό πυρήνα της από τα δυτικά προς τα ανατολικά και τον κάνει να περιστρέφεται ταχύτερα από τον υπόλοιπο πλανήτη.

Υπόθεση έκθεσης στον ήλιο

Η πιο πιθανή θεωρείται η θεωρία της ηλιακής ακτινοβολίας. Είναι γνωστό ότι θερμαίνει τα επιφανειακά κελύφη της Γης (αέρας, θάλασσες, ωκεανοί), αλλά η θέρμανση εμφανίζεται άνισα, με αποτέλεσμα να σχηματίζονται θαλάσσια και εναέρια ρεύματα.

Είναι αυτοί που, όταν αλληλεπιδρούν με το συμπαγές κέλυφος του πλανήτη, τον κάνουν να περιστρέφεται. Ένα είδος στροβίλων που καθορίζουν την ταχύτητα και την κατεύθυνση της κίνησης είναι οι ήπειροι. Εάν δεν είναι αρκετά μονολιθικά, αρχίζουν να παρασύρονται, γεγονός που επηρεάζει την αύξηση ή τη μείωση της ταχύτητας.

Γιατί η γη κινείται γύρω από τον ήλιο;

Ο λόγος της περιστροφής της Γης γύρω από τον Ήλιο ονομάζεται αδράνεια. Σύμφωνα με τη θεωρία για το σχηματισμό του άστρου μας, πριν από περίπου 4,57 δισεκατομμύρια χρόνια, δημιουργήθηκε μια τεράστια ποσότητα σκόνης στο διάστημα, η οποία σταδιακά μετατράπηκε σε δίσκο και στη συνέχεια στον Ήλιο.

Τα εξωτερικά σωματίδια αυτής της σκόνης άρχισαν να συνδυάζονται μεταξύ τους, σχηματίζοντας πλανήτες. Ακόμη και τότε, με αδράνεια, άρχισαν να περιστρέφονται γύρω από το αστέρι και συνεχίζουν να κινούνται κατά την ίδια τροχιά σήμερα.


Σύμφωνα με το νόμο του Νεύτωνα, όλα τα κοσμικά σώματα κινούνται σε ευθεία γραμμή, δηλαδή, στην πραγματικότητα, οι πλανήτες του ηλιακού συστήματος, συμπεριλαμβανομένης της Γης, θα έπρεπε να έχουν πετάξει εδώ και καιρό στο διάστημα. Αλλά αυτό δεν συμβαίνει.

Ο λόγος είναι ότι ο Ήλιος έχει μεγάλη μάζα και, κατά συνέπεια, μεγάλη δύναμηαξιοθεατο. Η Γη, κατά τη διάρκεια της κίνησής της, προσπαθεί συνεχώς να ξεφύγει από αυτήν σε ευθεία γραμμή, αλλά οι βαρυτικές δυνάμεις την τραβούν πίσω, έτσι ο πλανήτης διατηρείται σε τροχιά και περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο.

Η κίνηση γύρω από τον άξονα περιστροφής είναι ένας από τους πιο συνηθισμένους τύπους κίνησης αντικειμένων στη φύση. Σε αυτό το άρθρο, θα εξετάσουμε αυτό το είδος κίνησης από την άποψη της δυναμικής και της κινηματικής. Δίνουμε επίσης τύπους που σχετίζονται με τα κύρια φυσικά μεγέθη.

Για ποιο κίνημα μιλάμε;

Με την κυριολεκτική έννοια, θα μιλήσουμε για κινούμενα σώματα γύρω από έναν κύκλο, δηλαδή για την περιστροφή τους. Χαρακτηριστικό παράδειγματέτοια κίνηση είναι η περιστροφή του τροχού ενός αυτοκινήτου ή ποδηλάτου ενώ το όχημα κινείται. Περιστροφή γύρω από τον άξονά του ενός καλλιτεχνικού πατινάζ που εκτελεί περίπλοκες πιρουέτες στον πάγο. Ή περιστροφή του πλανήτη μας γύρω από τον Ήλιο και γύρω από τον δικό του άξονα με κλίση προς το επίπεδο της εκλειπτικής.

Όπως μπορείτε να δείτε, ένα σημαντικό στοιχείο του τύπου κίνησης που εξετάζουμε είναι ο άξονας περιστροφής. Κάθε σημείο ενός σώματος με αυθαίρετο σχήμα κάνει κυκλικές κινήσεις γύρω του. Η απόσταση από το σημείο στον άξονα ονομάζεται ακτίνα περιστροφής. Πολλές ιδιότητες ολόκληρου του μηχανικού συστήματος εξαρτώνται από την τιμή του, για παράδειγμα, τη ροπή αδράνειας, τη γραμμική ταχύτητα και άλλες.

Αν ο λόγος της γραμμικής μεταφορικής κίνησης των σωμάτων στο χώρο είναι η δύναμη που ασκεί πάνω τους εξωτερική δύναμη, τότε η αιτία της κίνησης γύρω από τον άξονα περιστροφής είναι η εξωτερική ροπή δύναμης. Αυτή η τιμή περιγράφεται ως διανυσματικό προϊόνασκούμενη δύναμη F¯ από το διάνυσμα απόστασης από το σημείο εφαρμογής του στον άξονα r¯, δηλαδή:

Η δράση της στιγμής M¯ οδηγεί στην εμφάνιση μιας γωνιακής επιτάχυνσης α¯ στο σύστημα. Και οι δύο ποσότητες σχετίζονται μεταξύ τους μέσω ενός ορισμένου συντελεστή I με την ακόλουθη ισότητα:

Η ποσότητα I ονομάζεται ροπή αδράνειας. Εξαρτάται τόσο από το σχήμα του σώματος όσο και από την κατανομή της μάζας στο εσωτερικό του και από την απόσταση από τον άξονα περιστροφής. Για ένα υλικό σημείο, υπολογίζεται από τον τύπο:

Εάν το εξωτερικό είναι μηδέν, τότε το σύστημα διατηρεί τη γωνιακή του ορμή L¯. Αυτό είναι ένα άλλο διανυσματικό μέγεθος, το οποίο, σύμφωνα με τον ορισμό, ισούται με:

Εδώ p¯ είναι η γραμμική ορμή.

Ο νόμος διατήρησης ορμής L¯ συνήθως γράφεται με την ακόλουθη μορφή:

Όπου ω είναι η γωνιακή ταχύτητα. Θα συζητηθεί περαιτέρω στο άρθρο.

Κινηματική της περιστροφής

Σε αντίθεση με τη δυναμική, αυτός ο κλάδος της φυσικής θεωρεί αποκλειστικά πρακτικά σημαντικά μεγέθη που σχετίζονται με τη χρονική αλλαγή της θέσης των σωμάτων στο χώρο. Δηλαδή, τα αντικείμενα μελέτης της κινηματικής της περιστροφής είναι οι ταχύτητες, οι επιταχύνσεις και οι γωνίες περιστροφής.

Αρχικά, ας εισαγάγουμε τη γωνιακή ταχύτητα. Εννοείται ως η γωνία μέσω της οποίας το σώμα κάνει μια στροφή ανά μονάδα χρόνου. Ο τύπος για τη στιγμιαία γωνιακή ταχύτητα είναι:

Αν το σώμα περιστρέφεται κατά ίσες γωνίες σε ίσα χρονικά διαστήματα, τότε η περιστροφή ονομάζεται ομοιόμορφη. Για αυτόν, ισχύει ο τύπος για τη μέση γωνιακή ταχύτητα:

Το ω μετριέται σε ακτίνια ανά δευτερόλεπτο, το οποίο στο σύστημα SI αντιστοιχεί σε αντίστροφα δευτερόλεπτα (s -1).

Στην περίπτωση της ανομοιόμορφης περιστροφής, χρησιμοποιείται η έννοια της γωνιακής επιτάχυνσης α. Καθορίζει το ρυθμό μεταβολής του χρόνου της τιμής ω, δηλαδή:

α \u003d dω / dt \u003d d 2 θ / dt 2

Το α μετριέται σε ακτίνια ανά τετραγωνικό δευτερόλεπτο (σε SI - s -2).

Εάν το σώμα αρχικά περιστρεφόταν ομοιόμορφα με ταχύτητα ω 0 και στη συνέχεια άρχισε να αυξάνει την ταχύτητά του με σταθερή επιτάχυνση α, τότε μια τέτοια κίνηση μπορεί να περιγραφεί από τον ακόλουθο τύπο:

θ = ω 0 *t + α*t 2 /2

Αυτή η ισότητα προκύπτει με την ολοκλήρωση των εξισώσεων γωνιακής ταχύτητας ως προς το χρόνο. Ο τύπος για το θ σας επιτρέπει να υπολογίσετε τον αριθμό των περιστροφών που θα κάνει το σύστημα γύρω από τον άξονα περιστροφής σε χρόνο t.

Γραμμικές και γωνιακές ταχύτητες

Και οι δύο ταχύτητες σχετίζονται μεταξύ τους. Όταν μιλάμε για την ταχύτητα περιστροφής γύρω από έναν άξονα, μπορεί να σημαίνουν τόσο γραμμικά όσο και γωνιακά χαρακτηριστικά.

Ας υποθέσουμε ότι κάποιο υλικό σημείο περιστρέφεται γύρω από έναν άξονα σε απόσταση r με ταχύτητα ω. Τότε η γραμμική του ταχύτητα v θα είναι ίση με:

Η διαφορά μεταξύ γραμμικής και γωνιακής ταχύτητας είναι σημαντική. Έτσι, το ω δεν εξαρτάται από την απόσταση από τον άξονα κατά την ομοιόμορφη περιστροφή, ενώ η τιμή του v αυξάνεται γραμμικά με την αύξηση του r. Τελευταίο γεγονόςεξηγεί γιατί με την αύξηση της ακτίνας περιστροφής είναι πιο δύσκολο να κρατηθεί το σώμα σε κυκλική τροχιά (η γραμμική του ταχύτητα και, ως αποτέλεσμα, οι αδρανειακές δυνάμεις αυξάνονται).

Το έργο του υπολογισμού της ταχύτητας περιστροφής γύρω από τον άξονά του της Γης

Όλοι γνωρίζουν ότι ο πλανήτης μας είναι μέσα ηλιακό σύστημαεκτελεί δύο τύπους περιστροφικής κίνησης:

• γύρω από τον άξονά του?
• γύρω από το αστέρι.

Ας υπολογίσουμε τις ταχύτητες ω και v για την πρώτη από αυτές.

Η γωνιακή ταχύτητα δεν είναι δύσκολο να προσδιοριστεί. Για να το κάνετε αυτό, να θυμάστε ότι ο πλανήτης κάνει μια πλήρη περιστροφή ίση με 2 * pi ακτίνια σε 24 ώρες ( ακριβής αξία 23 ώρες 56 λεπτά. 4,1 δευτ.). Τότε η τιμή του ω θα είναι ίση με:

ω \u003d 2 * pi / (24 * 3600) \u003d 7,27 * 10 -5 rad / s

Η υπολογιζόμενη τιμή είναι μικρή. Ας δείξουμε τώρα πόσο διαφέρει η απόλυτη τιμή του ω από αυτή του v.

Ας υπολογίσουμε τη γραμμική ταχύτητα v για σημεία που βρίσκονται στην επιφάνεια του πλανήτη στο γεωγραφικό πλάτος του ισημερινού. Δεδομένου ότι η Γη είναι μια πλάγια σφαίρα, η ισημερινή ακτίνα είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από την πολική. Είναι 6378 χλμ. Χρησιμοποιώντας τον τύπο για τη σύνδεση δύο ταχυτήτων, παίρνουμε:

v \u003d ω * r \u003d 7,27 * 10 -5 * 6378000 ≈ 464 m / s

Η ταχύτητα που προκύπτει είναι 1670 km/h, που είναι μεγαλύτερη από την ταχύτητα του ήχου στον αέρα (1235 km/h).

Η περιστροφή της Γης γύρω από τον άξονά της οδηγεί στην εμφάνιση της λεγόμενης δύναμης Coriolis, η οποία θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την πτήση βαλλιστικών πυραύλων. Είναι επίσης η αιτία πολλών ατμοσφαιρικών φαινομένων, όπως η απόκλιση της φοράς των εμπορικών ανέμων προς τα δυτικά.

Από την αρχαιότητα, η ανθρωπότητα γνώριζε δύο βασικούς τύπους κίνησης της Γης - την περιστροφή γύρω από τον άξονά της και γύρω από τον Ήλιο.

Γυρίζει γύρω από τον δικό του άξονα

Έχει διαπιστωθεί ότι η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της αριστερόστροφα, δηλαδή από τα δυτικά προς τα ανατολικά. Η Γη κάνει μια πλήρη περιστροφή γύρω από τον άξονά της σε 23 ώρες 56 λεπτά και 4.091 δευτερόλεπτα. Αυτή η περίοδος ονομάζεται αστρική ημέρα. Ο άξονας γύρω από τον οποίο περιστρέφεται η Γη είναι φανταστικός. Έχει κλίση στο επίπεδο της τροχιάς του κατά 23,5°. Αυτή η γωνία δεν αλλάζει κατά την κίνηση της Γης. Το βόρειο άκρο του νοητού άξονα κατευθύνεται πάντα προς το Βόρειο Αστέρι.

Περιστρέφοντας, η Γη υποκαθιστά τον Ήλιο είτε από τη μια πλευρά είτε από την άλλη. Στην πλευρά της Γης που φωτίζεται από τον Ήλιο, είναι μέρα, και στην απέναντι πλευρά, είναι νύχτα. Έτσι, η αλλαγή της ημέρας και της νύχτας είναι συνέπεια της περιστροφής της Γης γύρω από τον άξονά της.

Το Tellurium είναι μια συσκευή που δείχνει οπτικά την ετήσια κίνηση της Γης γύρω από τον Ήλιο και την καθημερινή περιστροφή της Γης γύρω από τον άξονά της.

Τα σημεία τομής του άξονα της νοητής γης με την επιφάνεια της γης ονομάζονται γεωγραφικοί πόλοι. Υπάρχουν δύο τέτοιοι πόλοι - ο Βόρειος και ο Νότιος. Στην ίδια απόσταση από τους πόλους, σχεδιάζεται ένας φανταστικός κύκλος στην επιφάνεια της υδρογείου - τον ισημερινό. Στα βόρεια του ισημερινού είναι το βόρειο ημισφαίριο της γης, στα νότια - το νότιο.

Δεδομένου ότι ο άξονας περιστροφής της Γης έχει κλίση κατά 23,5° σε σχέση με το επίπεδο της εκλειπτικής, στις περιοχές κοντά στους πόλους ο Ήλιος σχεδόν δεν δύει το καλοκαίρι και η πολική ημέρα διαρκεί αρκετούς μήνες. Το χειμώνα, ο Ήλιος σχεδόν δεν ανατέλλει και η πολική νύχτα διαρκεί αρκετούς μήνες.

Γιατί υπάρχει δίσεκτο έτος

Η Γη κάνει μια πλήρη περιστροφή γύρω από τον Ήλιο σε 365 ημέρες και 6 ώρες, δηλαδή σε ένα χρόνο. Για ευκολία, θεωρείται ότι υπάρχουν ακριβώς 365 ημέρες σε ένα χρόνο και κάθε τέσσερα χρόνια, όταν «μαζεύονται» άλλες 24 ώρες από τον υπόλοιπο χρόνο, προστίθεται μία ακόμη ημέρα στο έτος και γίνεται 366 ημέρες. Ένα τέτοιο έτος ονομάζεται δίσεκτο, και προστίθεται μια ημέρα τον Φεβρουάριο - και αντί για το συνηθισμένο 28, έχει 29 ημέρες.

Ηλιοστάσια και ισημερίες

Η αλλαγή της ημέρας και της νύχτας συμβαίνει στη Γη συνεχώς. Όμως δύο φορές το χρόνο τις ημέρες της εαρινής και φθινοπωρινής ισημερίας - 21 Μαρτίου και 23 Σεπτεμβρίου - η διάρκειά τους είναι ίδια σε όλα τα μέρη του πλανήτη.

Η μεγαλύτερη μέρα και η μικρότερη νύχτα εμφανίζονται την ημέρα του θερινού ηλιοστασίου, το οποίο στο βόρειο ημισφαίριο πέφτει στις 21-22 Ιουνίου. Αυτή τη στιγμή, ο άξονας της γης γέρνει από το βόρειο άκρο προς τον Ήλιο. Το βόρειο ημισφαίριο δέχεται περισσότερη θερμότητα από το νότιο, και επομένως στο πρώτο από αυτά - καλοκαίρι, στο δεύτερο - χειμώνα. Και στις 21-22 Δεκεμβρίου, αντίθετα, το νότιο άκρο του άξονα της γης έχει κλίση προς τον Ήλιο. ΣΕ Νότιο ημισφαίριοαυτή την εποχή καλοκαίρι, και στο Βορρά - χειμώνα. Αυτό είναι το χειμερινό ηλιοστάσιο, η συντομότερη ημέρα στο βόρειο ημισφαίριο.

Η μέση απόσταση από τη Γη στον Ήλιο είναι περίπου 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα. Αλλά από τότε περιστροφή της γης γύρω από τον ήλιοεμφανίζεται όχι σε κύκλο, αλλά σε έλλειψη, τότε σε διαφορετικές εποχές του έτους η Γη είναι είτε λίγο πιο μακριά από τον Ήλιο είτε λίγο πιο κοντά σε αυτόν.

Σε αυτήν την πραγματική φωτογραφία time-lapse, βλέπουμε τη διαδρομή που κάνει η Γη σε 20-30 λεπτά σε σχέση με άλλους πλανήτες και γαλαξίες, περιστρέφοντας γύρω από τον άξονά της.

Αλλαγή εποχών

Είναι γνωστό ότι το καλοκαίρι, την πιο ζεστή εποχή του χρόνου - τον Ιούνιο, η Γη είναι περίπου 5 εκατομμύρια χιλιόμετρα πιο μακριά από τον Ήλιο από ό, τι το χειμώνα, στην πιο κρύα εποχή - τον Δεκέμβριο. Ως εκ τούτου, αλλαγή των εποχώνδεν συμβαίνει επειδή η Γη είναι πιο ή πιο κοντά στον Ήλιο, αλλά για έναν άλλο λόγο.

Η Γη, στη μεταφορική της κίνηση γύρω από τον Ήλιο, διατηρεί συνεχώς την ίδια κατεύθυνση του άξονά της. Και με τη μεταφορική περιστροφή της Γης γύρω από τον Ήλιο σε τροχιά, αυτός ο νοητός άξονας της γης είναι πάντα κεκλιμένος προς το επίπεδο της τροχιάς της γης. Ο λόγος για την αλλαγή των εποχών είναι ακριβώς το γεγονός ότι ο άξονας της Γης είναι πάντα κεκλιμένος προς το επίπεδο της τροχιάς της Γης με τον ίδιο τρόπο.

Επομένως, στις 22 Ιουνίου, όταν το ημισφαίριο μας έχει τη μεγαλύτερη μέρα του χρόνου, ο Ήλιος φωτίζει επίσης τον Βόρειο Πόλο και ο Νότιος Πόλος παραμένει στο σκοτάδι, αφού οι ακτίνες του ήλιου δεν τον φωτίζουν. Ενώ το καλοκαίρι στο βόρειο ημισφαίριο έχει μεγάλες μέρες και μικρές νύχτες, στο νότιο ημισφαίριο, αντίθετα, υπάρχουν μεγάλες νύχτες και μικρές μέρες. Εκεί, λοιπόν, είναι χειμώνας, όπου οι ακτίνες πέφτουν «λοξά» και έχουν χαμηλή θερμογόνο δύναμη.

Διαφορά ώρας μεταξύ ημέρας και νύχτας

Είναι γνωστό ότι η αλλαγή ημέρας και νύχτας συμβαίνει ως αποτέλεσμα της περιστροφής της Γης γύρω από τον άξονά της, (περισσότερες λεπτομέρειες:). ΕΝΑ διαφορά ώρας μεταξύ ημέρας και νύχταςεξαρτάται από την περιστροφή της γης γύρω από τον ήλιο. Το χειμώνα, 22 Δεκεμβρίου, όταν αρχίζει η μεγαλύτερη νύχτα και η συντομότερη μέρα στο βόρειο ημισφαίριο, ο Βόρειος Πόλος δεν φωτίζεται καθόλου από τον Ήλιο, είναι «στο σκοτάδι» και ο Νότιος Πόλος φωτίζεται. Το χειμώνα, όπως γνωρίζετε, οι κάτοικοι του Βορείου Ημισφαιρίου έχουν μεγάλες νύχτες και μικρές μέρες.

Στις 21–22 Μαρτίου, η ημέρα είναι ίση με τη νύχτα, την εαρινή ισημερία; την ίδια ισημερία φθινόπωρο- θα γίνει στις 23 Σεπτεμβρίου. Αυτές τις μέρες, η Γη καταλαμβάνει μια τέτοια θέση στην τροχιά της σε σχέση με τον Ήλιο που οι ακτίνες του ήλιου φωτίζουν ταυτόχρονα και τον Βόρειο και τον Νότιο Πόλο και πέφτουν κάθετα στον ισημερινό (ο Ήλιος βρίσκεται στο ζενίθ του). Επομένως, στις 21 Μαρτίου και στις 23 Σεπτεμβρίου, οποιοδήποτε σημείο στην επιφάνεια της υδρογείου φωτίζεται από τον Ήλιο για 12 ώρες και βρίσκεται στο σκοτάδι για 12 ώρες: μέρα και νύχτα σε όλο τον κόσμο.

Κλιματικές ζώνες της Γης

Η περιστροφή της Γης γύρω από τον Ήλιο εξηγεί την ύπαρξη διαφόρων κλιματικές ζώνεςΓη. Λόγω του γεγονότος ότι η Γη έχει σφαιρικό σχήμα και ο νοητός άξονάς της είναι πάντα κεκλιμένος προς το επίπεδο της τροχιάς της γης στην ίδια γωνία, διαφορετικά μέρη της επιφάνειας της γης θερμαίνονται και φωτίζονται από τις ακτίνες του ήλιου με διαφορετικούς τρόπους. Πέφτουν σε ξεχωριστές περιοχές της επιφάνειας της γης σε διαφορετικές γωνίες κλίσης, και ως αποτέλεσμα, η θερμογόνος δύναμη τους σε διαφορετικές ζώνες της επιφάνειας της γης δεν είναι η ίδια. Όταν ο Ήλιος είναι χαμηλά πάνω από τον ορίζοντα (για παράδειγμα, το βράδυ) και οι ακτίνες του πέφτουν στην επιφάνεια της γης κάτω από υψηλή γωνίαζεσταίνονται πολύ λίγο. Αντίθετα, όταν ο Ήλιος βρίσκεται ψηλά πάνω από τον ορίζοντα (για παράδειγμα, το μεσημέρι), οι ακτίνες του πέφτουν στη Γη με μεγάλη γωνία και η θερμογόνος τους αξία αυξάνεται.

Εκεί που κάποιες μέρες ο Ήλιος βρίσκεται στο ζενίθ του και οι ακτίνες του πέφτουν σχεδόν κάθετα, υπάρχει το λεγόμενο ζεστή ζώνη. Σε αυτά τα μέρη, τα ζώα έχουν προσαρμοστεί στο ζεστό κλίμα (για παράδειγμα, πίθηκοι, ελέφαντες και καμηλοπαρδάλεις). ψηλοί φοίνικες, μπανάνες φυτρώνουν εκεί, ανανάδες ωριμάζουν. εκεί, κάτω από τη σκιά του τροπικού Ήλιου, απλώνοντας το στέμμα τους ευρέως, υπάρχουν γιγάντια δέντρα μπαομπάμπ, το πάχος των οποίων σε περίμετρο φτάνει τα 20 μέτρα.

Εκεί που ο ήλιος δεν ανατέλλει ποτέ ψηλά πάνω από τον ορίζοντα, υπάρχουν δύο ψυχρές ζώνεςμε φτωχή χλωρίδα και πανίδα. Εδώ ο κόσμος των ζώων και των φυτών είναι μονότονος. μεγάλες εκτάσεις είναι σχεδόν απαλλαγμένες από βλάστηση. Το χιόνι καλύπτει απεριόριστες εκτάσεις. Μεταξύ των θερμών και ψυχρών ζωνών είναι δύο εύκρατες ζώνες, που καταλαμβάνουν τις μεγαλύτερες περιοχές της επιφάνειας του πλανήτη.

Η περιστροφή της Γης γύρω από τον Ήλιο εξηγεί την ύπαρξη πέντε κλιματικές ζώνες: ένα ζεστό, δύο μέτρια και δύο κρύα.

Η καυτή ζώνη βρίσκεται κοντά στον ισημερινό και τα υπό όρους όριά της είναι ο βόρειος τροπικός (ο τροπικός του Καρκίνου) και ο νότιος τροπικός (ο τροπικός του Αιγόκερω). Τα υπό όρους όρια των ψυχρών ζωνών είναι οι βόρειοι και νότιοι πολικοί κύκλοι. Οι πολικές νύχτες διαρκούν εκεί για σχεδόν 6 μήνες. Οι μέρες έχουν την ίδια διάρκεια. Δεν υπάρχει έντονο όριο μεταξύ των θερμικών ζωνών, αλλά υπάρχει μια σταδιακή μείωση της θερμότητας από τον ισημερινό προς τον Νότιο και τον Βόρειο Πόλο.

Γύρω από τον Βόρειο και τον Νότιο Πόλο, τεράστιοι χώροι καταλαμβάνονται από συνεχόμενα πεδία πάγου. Στους ωκεανούς που πλένουν αυτές τις αφιλόξενες ακτές, επιπλέουν κολοσσιαία παγόβουνα (περισσότερα:).

Εξερευνητές του Βόρειου και Νότιου Πόλου

Φθάνω Βόρειος ή Νότιος Πόλοςήταν από καιρό ένα τολμηρό όνειρο του ανθρώπου. Γενναίοι και ακούραστοι εξερευνητές της Αρκτικής έχουν κάνει αυτές τις προσπάθειες περισσότερες από μία φορές.

Το ίδιο και ο Ρώσος εξερευνητής Georgy Yakovlevich Sedov, ο οποίος το 1912 οργάνωσε μια αποστολή στον Βόρειο Πόλο με το πλοίο St. Foca. Η τσαρική κυβέρνηση αδιαφορούσε για το μεγάλο αυτό εγχείρημα και δεν παρείχε επαρκή υποστήριξη στον γενναίο ναύτη και έμπειρο ταξιδιώτη. Λόγω έλλειψης κεφαλαίων, ο G. Sedov αναγκάστηκε να περάσει τον πρώτο χειμώνα στη Novaya Zemlya και τον δεύτερο τον. Το 1914, ο Sedov, μαζί με δύο συντρόφους, έκανε τελικά την τελευταία προσπάθεια να φτάσει στον Βόρειο Πόλο, αλλά η κατάσταση της υγείας και της δύναμης άλλαξαν αυτόν τον τολμηρό άνθρωπο και τον Μάρτιο του ίδιου έτους πέθανε στο δρόμο προς τον στόχο του.

Περισσότερες από μία φορές εξοπλίστηκαν μεγάλες αποστολές σε πλοία στον Πόλο, αλλά ακόμη και αυτές οι αποστολές δεν κατάφεραν να φτάσουν τον στόχο τους. βαρύς πάγος«δεσμευμένα» πλοία, μερικές φορές τα έσπαζαν και τα παρέσυραν με την παρακίνηση τους μακριά προς την αντίθετη κατεύθυνση από το επιδιωκόμενο μονοπάτι.

Μόνο το 1937, για πρώτη φορά, μια σοβιετική αποστολή παραδόθηκε με αερόπλοια στον Βόρειο Πόλο. Οι γενναίοι τέσσερις - ο αστρονόμος E. Fedorov, ο υδροβιολόγος P. Shirshov, ο ασυρματιστής E. Krenkel και ο ηλικιωμένος ναύτης, αρχηγός αποστολής I. Papanin - έζησαν σε έναν παρασυρόμενο πάγο για 9 μήνες. Ο τεράστιος πάγος μερικές φορές έδινε ρωγμές και κατέρρεε. Οι γενναίοι εξερευνητές κινδύνευσαν πολλές φορές να πεθάνουν στα κύματα της κρύας θάλασσας της Αρκτικής, αλλά παρόλα αυτά δημιούργησαν το δικό τους Επιστημονική έρευναόπου κανένα ανθρώπινο πόδι δεν πάτησε ποτέ το πόδι του. Σημαντική έρευνα έχει διεξαχθεί στους τομείς της βαρυμετρίας, της μετεωρολογίας και της υδροβιολογίας. Το γεγονός της ύπαρξης πέντε κλιματικών ζωνών που σχετίζονται με την περιστροφή της Γης γύρω από τον Ήλιο έχει επιβεβαιωθεί.