เวลาที่แน่นอนของโลกหมุนรอบดวงอาทิตย์ โลกหมุนเร็วแค่ไหน

ดาราของเราผ่านการกรอง

การหมุนรอบตัวเองของดวงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับว่าผู้สังเกตวัดจากที่ใด สนใจไหม? จุดบนเส้นศูนย์สูตรใช้เวลาประมาณ 24.47 วันโลกในการปฏิวัติอย่างสมบูรณ์

นักดาราศาสตร์เรียกช่วงเวลานี้ว่าคาบการหมุนรอบดวงอาทิตย์ ซึ่งแตกต่างจากคาบซินโนดิกตามระยะเวลาที่จุดดับบนดวงอาทิตย์หมุนรอบดวงอาทิตย์เมื่อมองจากโลก

อัตราการหมุนจะลดลงเมื่อคุณเข้าใกล้เสามากขึ้น เพื่อให้รอบแกนสามารถหมุนรอบแกนได้นานถึง 38 วัน

การสังเกตการหมุน

การเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์จะมองเห็นได้ชัดเจนหากคุณสังเกตจุดของมัน ทุกจุดเคลื่อนไหวบนพื้นผิว การเคลื่อนที่นี้เป็นส่วนหนึ่งของการเคลื่อนที่ทั่วไปของดาวฤกษ์รอบแกนของมัน

การสังเกตแสดงให้เห็นว่ามันไม่ได้หมุนเหมือนร่างกายที่แข็ง แต่แตกต่างกัน

ซึ่งหมายความว่าจะเคลื่อนที่เร็วขึ้นที่เส้นศูนย์สูตรและช้าลงที่ขั้วโลก ดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ก๊าซยักษ์ก็มีการหมุนที่แตกต่างกัน

นักดาราศาสตร์วัดความเร็วในการหมุนรอบตัวเองของดวงอาทิตย์จากละติจูด 26° จากเส้นศูนย์สูตร และพบว่าต้องใช้เวลา 25.38 วันในการหมุนรอบแกนของมันให้เสร็จสิ้นหนึ่งรอบ แกนของมันทำมุมเท่ากับ 7 องศา 15 ลิปดา

บริเวณด้านในและแกนหมุนเข้าด้วยกันเป็นตัวแข็ง และชั้นนอก โซนพาความร้อนและโฟโตสเฟียร์จะหมุนด้วยความเร็วต่างกัน

การหมุนรอบดวงอาทิตย์รอบใจกลางดาราจักร

แสงสว่างของเราและเราพร้อมกับมันโคจรรอบใจกลางกาแลคซี ทางช้างเผือก. ความเร็วเฉลี่ย 828,000 กม./ชม. การปฏิวัติหนึ่งครั้งใช้เวลาประมาณ 230 ล้านปี ทางช้างเผือกเป็นดาราจักรชนิดก้นหอย เชื่อว่าประกอบด้วยแกนกลาง แขนหลัก 4 ท่อน มีปล้องสั้นหลายปล้อง

มนุษย์ใช้เวลาหลายพันปีกว่าจะเข้าใจว่าโลกไม่ใช่ศูนย์กลางของเอกภพและเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลา

วลีของ Galileo Galilei "แต่มันก็หมุนไป!" ลงไปในประวัติศาสตร์ตลอดกาลและกลายเป็นสัญลักษณ์ของยุคที่นักวิทยาศาสตร์จากมา ประเทศต่างๆพยายามหักล้างทฤษฎีระบบศูนย์กลางของโลก

แม้ว่าการหมุนของโลกจะได้รับการพิสูจน์เมื่อประมาณ 5 ศตวรรษก่อน แต่ก็ยังไม่ทราบสาเหตุที่แน่ชัดที่ทำให้โลกเคลื่อนที่

ทำไมโลกถึงหมุนตามแกนของมัน?

ในยุคกลาง ผู้คนเชื่อว่าโลกหยุดนิ่ง และดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์อื่นๆ โคจรรอบโลก เฉพาะในศตวรรษที่ 16 นักดาราศาสตร์สามารถพิสูจน์สิ่งที่ตรงกันข้ามได้ แม้จะมีความจริงที่ว่าหลายคนเชื่อมโยงการค้นพบนี้กับกาลิเลโอ แต่ในความเป็นจริงมันเป็นของนักวิทยาศาสตร์คนอื่น - Nicolaus Copernicus

เขาเป็นคนที่เขียนบทความเรื่อง "On the Revolution of the Celestial Spheres" ในปี 1543 ซึ่งเขาได้เสนอทฤษฎีเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของโลก เป็นเวลานานความคิดนี้ไม่ได้รับการสนับสนุนจากเพื่อนร่วมงานของเขาหรือจากคริสตจักร แต่ในที่สุดมันก็มีผลกระทบอย่างมาก การปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ในยุโรปและกลายเป็นรากฐานของ การพัฒนาต่อไปดาราศาสตร์.


หลังจากทฤษฎีการหมุนของโลกได้รับการพิสูจน์แล้ว นักวิทยาศาสตร์ก็เริ่มมองหาสาเหตุของปรากฏการณ์นี้ ตลอดหลายศตวรรษที่ผ่านมา มีการตั้งสมมติฐานมากมาย แต่ถึงแม้ปัจจุบันนี้ยังไม่มีนักดาราศาสตร์คนใดสามารถตอบคำถามนี้ได้อย่างแม่นยำ

ปัจจุบันมีสามเวอร์ชันหลักที่มีสิทธิ์ในการดำรงชีวิต - ทฤษฎีเกี่ยวกับการหมุนเฉื่อย สนามแม่เหล็ก และผลกระทบของรังสีดวงอาทิตย์ต่อโลก

ทฤษฎีการหมุนเฉื่อย

นักวิทยาศาสตร์บางคนมีแนวโน้มที่จะเชื่อว่าครั้งหนึ่ง (ในช่วงเวลาของการปรากฏตัวและการก่อตัวของมัน) โลกหมุนและตอนนี้มันหมุนด้วยความเฉื่อย ก่อตัวขึ้นจากฝุ่นคอสมิก มันเริ่มดึงดูดวัตถุอื่นๆ เข้าหาตัวมันเอง ซึ่งทำให้มันมีแรงกระตุ้นเพิ่มเติม สมมติฐานนี้ใช้กับดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะด้วย

ทฤษฎีมีฝ่ายตรงข้ามมากมายเนื่องจากไม่สามารถอธิบายได้ว่าทำไม เวลาที่แตกต่างกันความเร็วของการเคลื่อนที่ของโลกอาจเพิ่มขึ้นหรือลดลงก็ได้ ยังไม่ชัดเจนว่าทำไมดาวเคราะห์บางดวงในระบบสุริยะจึงหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม เช่น ดาวศุกร์

ทฤษฎีเกี่ยวกับสนามแม่เหล็ก

หากคุณพยายามเชื่อมต่อแม่เหล็กสองแท่งที่มีขั้วประจุเดียวกันเข้าด้วยกัน แม่เหล็กทั้งสองจะเริ่มผลักกัน ทฤษฎีสนามแม่เหล็กชี้ให้เห็นว่าขั้วของโลกมีประจุในลักษณะเดียวกันและผลักกันซึ่งเป็นสาเหตุให้ดาวเคราะห์หมุน


ที่น่าสนใจคือ เมื่อเร็วๆ นี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่าสนามแม่เหล็กโลกผลักแกนในจากตะวันตกไปตะวันออกและทำให้มันหมุนเร็วกว่าส่วนอื่นๆ ของโลก

สมมติฐานการรับแสงแดด

สิ่งที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดคือทฤษฎีการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ เป็นที่ทราบกันดีว่าทำให้เปลือกโลกอุ่นขึ้น (อากาศ ทะเล มหาสมุทร) แต่ความร้อนเกิดขึ้นไม่สม่ำเสมอ ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของน้ำทะเลและกระแสลม

พวกเขาคือผู้ที่เมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับเปลือกแข็งของดาวเคราะห์ ทำให้มันหมุน กังหันชนิดหนึ่งที่กำหนดความเร็วและทิศทางการเคลื่อนที่คือทวีป หากไม่ใหญ่พอก็เริ่มลอยซึ่งส่งผลต่อการเพิ่มหรือลดความเร็ว

ทำไมโลกถึงเคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์?

สาเหตุของการปฏิวัติของโลกรอบดวงอาทิตย์เรียกว่าความเฉื่อย ตามทฤษฎีเกี่ยวกับการก่อตัวของดาวฤกษ์ของเรา เมื่อประมาณ 4.57 พันล้านปีก่อน ฝุ่นจำนวนมากเกิดขึ้นในอวกาศ ซึ่งค่อยๆ กลายเป็นดิสก์และจากนั้นก็เข้าสู่ดวงอาทิตย์

อนุภาคชั้นนอกของฝุ่นนี้เริ่มรวมตัวกันก่อตัวเป็นดาวเคราะห์ ถึงกระนั้นด้วยแรงเฉื่อย พวกมันก็เริ่มหมุนรอบดาวฤกษ์และยังคงเคลื่อนที่ไปตามวิถีเดิมในปัจจุบัน


ตามกฎของนิวตัน ร่างกายของจักรวาลทั้งหมดเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง อันที่จริง ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะรวมทั้งโลกน่าจะบินไปในอวกาศนานแล้ว แต่นั่นไม่ได้เกิดขึ้น

เหตุผลก็คือดวงอาทิตย์มีมวลมาก ดังนั้น พลังอันยิ่งใหญ่สถานที่ท่องเที่ยว. ระหว่างการเคลื่อนที่ โลกพยายามวิ่งออกจากโลกเป็นเส้นตรงตลอดเวลา แต่แรงโน้มถ่วงดึงกลับ ดังนั้นดาวเคราะห์จึงอยู่ในวงโคจรและหมุนรอบดวงอาทิตย์

การเคลื่อนที่รอบแกนหมุนเป็นหนึ่งในประเภทของการเคลื่อนที่ของวัตถุในธรรมชาติที่พบได้บ่อยที่สุด ในบทความนี้ เราจะพิจารณาการเคลื่อนไหวประเภทนี้จากมุมมองของไดนามิกส์และจลนศาสตร์ เรายังให้สูตรเกี่ยวกับปริมาณทางกายภาพหลัก

เรากำลังพูดถึงการเคลื่อนไหวอะไร

ในความหมายที่แท้จริง เราจะพูดถึงการเคลื่อนที่ของวัตถุรอบๆ วงกลม นั่นคือการหมุนของพวกมัน ตัวอย่างที่สำคัญการเคลื่อนที่ดังกล่าวคือการหมุนของล้อรถยนต์หรือจักรยานในขณะที่รถเคลื่อนที่ การหมุนรอบแกนของนักสเก็ตลีลาที่เล่นพิรูเอตต์ที่ซับซ้อนบนน้ำแข็ง หรือการที่โลกของเราหมุนรอบดวงอาทิตย์และรอบแกนของมันเองเอียงไปตามระนาบสุริยุปราคา

อย่างที่คุณเห็น องค์ประกอบที่สำคัญของประเภทของการเคลื่อนไหวภายใต้การพิจารณาคือแกนของการหมุน แต่ละจุดของร่างกายที่มีรูปร่างโดยพลการจะเคลื่อนที่เป็นวงกลมรอบๆ ระยะทางจากจุดถึงแกนเรียกว่ารัศมีการหมุน คุณสมบัติหลายอย่างของระบบกลไกทั้งหมดขึ้นอยู่กับค่าของมัน เช่น โมเมนต์ความเฉื่อย ความเร็วเชิงเส้น และอื่นๆ

หากเหตุผลสำหรับการเคลื่อนที่เชิงเส้นของวัตถุในอวกาศคือแรงที่กระทำต่อพวกมัน แรงภายนอกดังนั้นสาเหตุของการเคลื่อนที่รอบแกนหมุนคือโมเมนต์ของแรงภายนอก ค่านี้อธิบายว่า สินค้าเวกเตอร์ใช้แรง F¯ โดยเวกเตอร์ระยะทางจากจุดที่นำไปใช้กับแกน r¯ นั่นคือ:

การกระทำของโมเมนต์ M¯ นำไปสู่การปรากฏของความเร่งเชิงมุม α¯ ในระบบ ปริมาณทั้งสองเกี่ยวข้องกันผ่านค่าสัมประสิทธิ์ I โดยความเท่าเทียมกันดังต่อไปนี้:

ปริมาณ I เรียกว่าโมเมนต์ความเฉื่อย ขึ้นอยู่กับทั้งรูปร่างของร่างกายและการกระจายของมวลภายในและระยะทางไปยังแกนหมุน สำหรับจุดวัสดุ จะคำนวณโดยสูตร:

ถ้าภายนอกเป็นศูนย์ ระบบจะรักษาโมเมนตัมเชิงมุม L¯ นี่คือปริมาณเวกเตอร์อีกปริมาณหนึ่ง ซึ่งตามนิยามแล้ว เท่ากับ:

โดยที่ p¯ คือโมเมนตัมเชิงเส้น

กฎการอนุรักษ์โมเมนตัม L¯ มักจะเขียนในรูปแบบต่อไปนี้:

โดยที่ ω คือความเร็วเชิงมุม จะมีการหารือเพิ่มเติมในบทความ

จลนศาสตร์ของการหมุน

ซึ่งแตกต่างจากไดนามิกส์ ฟิสิกส์สาขานี้พิจารณาเฉพาะปริมาณที่สำคัญในทางปฏิบัติที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในเวลาของตำแหน่งของร่างกายในอวกาศ นั่นคือ วัตถุประสงค์ของการศึกษาจลนศาสตร์ของการหมุนคือ ความเร็ว ความเร่ง และมุมของการหมุน

ก่อนอื่น เรามารู้จักความเร็วเชิงมุมกันก่อน เป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นมุมที่ร่างกายหมุนต่อหน่วยเวลา สูตรสำหรับความเร็วเชิงมุมชั่วขณะคือ:

หากร่างกายหมุนเป็นมุมเท่ากันในช่วงเวลาเท่ากัน การหมุนจะเรียกว่าสม่ำเสมอ สำหรับเขา สูตรสำหรับความเร็วเชิงมุมเฉลี่ยนั้นใช้ได้:

ω วัดเป็นเรเดียนต่อวินาที ซึ่งในระบบ SI จะสอดคล้องกับวินาทีซึ่งกันและกัน (s -1)

ในกรณีของการหมุนที่ไม่สม่ำเสมอ จะใช้แนวคิดของการเร่งความเร็วเชิงมุม α กำหนดอัตราการเปลี่ยนแปลงตามเวลาของค่า ω นั่นคือ:

α \u003d dω / dt \u003d d 2 θ / dt 2

α วัดเป็นเรเดียนต่อตารางวินาที (ใน SI - s -2)

หากร่างกายเริ่มหมุนอย่างสม่ำเสมอด้วยความเร็ว ω 0 จากนั้นเริ่มเพิ่มความเร็วด้วยความเร่งคงที่ α การเคลื่อนไหวดังกล่าวสามารถอธิบายได้ด้วยสูตรต่อไปนี้:

θ = ω 0 *t + α*t 2 /2

ความเท่าเทียมกันนี้ได้มาจากการรวมสมการความเร็วเชิงมุมกับเวลา สูตรสำหรับ θ ช่วยให้คุณคำนวณจำนวนรอบที่ระบบจะทำรอบแกนหมุนในเวลา t

ความเร็วเชิงเส้นและเชิงมุม

ความเร็วทั้งสองมีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน เมื่อพูดถึงความเร็วในการหมุนรอบแกน อาจหมายถึงลักษณะเชิงเส้นและเชิงมุม

สมมติว่าจุดวัสดุหมุนรอบแกนที่ระยะ r ด้วยความเร็ว ω จากนั้นความเร็วเชิงเส้น v จะเท่ากับ:

ความแตกต่างระหว่างความเร็วเชิงเส้นและเชิงมุมมีความสำคัญ ดังนั้น ω จึงไม่ขึ้นกับระยะทางถึงแกนในระหว่างการหมุนสม่ำเสมอ ในขณะที่ค่าของ v เพิ่มขึ้นเชิงเส้นเมื่อ r เพิ่มขึ้น ข้อเท็จจริงสุดท้ายอธิบายว่าเหตุใดเมื่อรัศมีการหมุนเพิ่มขึ้นจึงเป็นเรื่องยากมากขึ้นที่จะรักษาวัตถุให้อยู่ในวิถีโคจร (ความเร็วเชิงเส้นและเป็นผลให้แรงเฉื่อยเพิ่มขึ้น)

งานคำนวณความเร็วรอบแกนโลก

ทุกคนรู้ว่าโลกของเราอยู่ใน ระบบสุริยะทำการเคลื่อนไหวแบบหมุนสองประเภท:

• รอบแกนของมัน
• รอบดาว

ให้เราคำนวณความเร็ว ω และ v สำหรับอันแรก

ความเร็วเชิงมุมหาได้ไม่ยาก ในการทำเช่นนี้ โปรดจำไว้ว่าดาวเคราะห์ทำการปฏิวัติโดยสมบูรณ์เท่ากับ 2 * pi เรเดียนใน 24 ชั่วโมง ( ค่าที่แน่นอน 23 ชม. 56 นาที 4.1 วินาที). จากนั้นค่าของ ω จะเท่ากับ:

ω \u003d 2 * pi / (24 * 3600) \u003d 7.27 * 10 -5 rad / s

ค่าที่คำนวณได้มีค่าน้อย ให้เราแสดงว่าค่าสัมบูรณ์ของ ω แตกต่างจากค่า v เท่าใด

ให้เราคำนวณความเร็วเชิงเส้น v สำหรับจุดที่อยู่บนพื้นผิวของดาวเคราะห์ที่ละติจูดของเส้นศูนย์สูตร เนื่องจากโลกเป็นทรงกลมทรงกลม รัศมีเส้นศูนย์สูตรจึงใหญ่กว่าขั้วเล็กน้อย เป็นระยะทาง 6378 กม. ใช้สูตรสำหรับการเชื่อมต่อของสองความเร็ว เราได้รับ:

v \u003d ω * r \u003d 7.27 * 10 -5 * 6378000 ≈ 464 m / s

ความเร็วที่ได้คือ 1670 กม./ชม. ซึ่งมากกว่าความเร็วเสียงในอากาศ (1235 กม./ชม.)

การหมุนของโลกรอบแกนทำให้เกิดแรงโคริโอลิส (Coriolis Force) ซึ่งควรนำมาพิจารณาเมื่อทำการบินขีปนาวุธ อีกทั้งยังเป็นสาเหตุของปรากฏการณ์ทางบรรยากาศหลายประการ เช่น การเบี่ยงเบนของทิศทางลมค้าขายไปทางทิศตะวันตก

ตั้งแต่สมัยโบราณ มนุษย์รู้จักการเคลื่อนที่ของโลกสองประเภทหลัก นั่นคือ การหมุนรอบแกนของมันและรอบดวงอาทิตย์

หมุนรอบแกนของตัวเอง

เป็นที่ยอมรับว่าโลกหมุนรอบแกนทวนเข็มนาฬิกา นั่นคือ จากตะวันตกไปตะวันออก โลกทำการหมุนรอบแกนของมันอย่างสมบูรณ์ภายในเวลา 23 ชั่วโมง 56 นาที 4.091 วินาที ช่วงเวลานี้เรียกว่าวันดาวฤกษ์ แกนที่โลกหมุนรอบเป็นจินตภาพ มันเอียงกับระนาบวงโคจร 23.5° มุมนี้จะไม่เปลี่ยนแปลงระหว่างการเคลื่อนที่ของโลก ปลายด้านเหนือของแกนจินตภาพจะหันไปทางดาวเหนือเสมอ

การหมุน โลกแทนที่ดวงอาทิตย์ด้านใดด้านหนึ่ง ด้านที่โลกได้รับแสงสว่างจากดวงอาทิตย์คือกลางวัน และด้านตรงข้ามคือกลางคืน ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงของกลางวันและกลางคืนจึงเป็นผลมาจากการหมุนของโลกรอบแกนของมัน

เทลลูเรียมเป็นอุปกรณ์ที่แสดงการเคลื่อนไหวประจำปีของโลกรอบดวงอาทิตย์และการหมุนรอบแกนของโลกในแต่ละวัน

จุดตัดของแกนโลกในจินตนาการกับพื้นผิวโลกเรียกว่า ขั้วทางภูมิศาสตร์ มีสองขั้วดังกล่าว - เหนือและใต้ ในระยะทางที่เท่ากันจากเสาจะมีการวาดวงกลมในจินตนาการบนพื้นผิวโลก - เส้นศูนย์สูตร ทางเหนือของเส้นศูนย์สูตรคือซีกโลกเหนือของโลกทางใต้ - ทางใต้

เนื่องจากแกนหมุนของโลกเอียง 23.5° เมื่อเทียบกับระนาบสุริยุปราคา ในบริเวณใกล้กับขั้วโลกดวงอาทิตย์แทบไม่ตกในฤดูร้อน และวันขั้วโลกจะกินเวลานานหลายเดือน ในฤดูหนาว ดวงอาทิตย์แทบจะไม่ขึ้น และคืนที่ขั้วโลกจะกินเวลาหลายเดือน

เหตุใดจึงมีปีอธิกสุรทิน

โลกทำการปฏิวัติรอบดวงอาทิตย์อย่างสมบูรณ์ใน 365 วัน 6 ชั่วโมง นั่นคือในหนึ่งปี เพื่อความสะดวก ถือว่ามี 365 วันในหนึ่งปีพอดี และทุกๆ สี่ปี เมื่อ "รวบรวม" อีก 24 ชั่วโมงจากเวลาที่เหลือ วันเพิ่มอีก 1 วันในปีนั้นจะกลายเป็น 366 วัน ปีดังกล่าวเรียกว่าปีอธิกสุรทินและมีการเพิ่มวันในเดือนกุมภาพันธ์ - และแทนที่จะเป็น 28 ปกติจะมี 29 วัน

อายันและวิษุวัต

การเปลี่ยนแปลงของกลางวันและกลางคืนเกิดขึ้นบนโลกอย่างต่อเนื่อง แต่ปีละสองครั้งในวันที่ฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วง equinoxes - 21 มีนาคมและ 23 กันยายน - ระยะเวลาเท่ากันในทุกส่วนของโลก

วันที่กลางวันยาวที่สุดและกลางคืนสั้นที่สุดเกิดขึ้นในวันครีษมายัน ซึ่งในซีกโลกเหนือตรงกับวันที่ 21-22 มิถุนายน ในเวลานี้ แกนโลกเอียงไปทางเหนือสุดกับดวงอาทิตย์ ซีกโลกเหนือได้รับความร้อนมากกว่าทางใต้ดังนั้นในฤดูร้อนแรกในฤดูหนาวที่สอง และในทางตรงกันข้าม ในวันที่ 21-22 ธันวาคม แกนโลกด้านใต้จะเอียงเข้าหาดวงอาทิตย์ ใน ซีกโลกใต้ในเวลานี้ฤดูร้อนและในภาคเหนือ - ฤดูหนาว นี่คือเหมายันซึ่งเป็นวันที่สั้นที่สุดในซีกโลกเหนือ

ระยะทางเฉลี่ยจากโลกถึงดวงอาทิตย์ประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร แต่ตั้งแต่ การหมุนของโลกรอบดวงอาทิตย์ไม่ได้เกิดขึ้นเป็นวงกลม แต่เป็นวงรี จากนั้นในช่วงเวลาต่างๆ ของปี โลกจะอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เพียงเล็กน้อยหรือใกล้เข้ามาเล็กน้อย

ในภาพไทม์แลปส์จริงนี้ เราเห็นเส้นทางที่โลกสร้างขึ้นใน 20-30 นาทีเมื่อเทียบกับดาวเคราะห์และกาแล็กซีอื่นๆ โดยหมุนรอบแกนของมัน

การเปลี่ยนแปลงของฤดูกาล

เป็นที่ทราบกันดีว่าในฤดูร้อนซึ่งเป็นช่วงที่ร้อนที่สุดของปี - ในเดือนมิถุนายน โลกอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 5 ล้านกิโลเมตรมากกว่าในฤดูหนาว ในฤดูหนาว - ในเดือนธันวาคม เพราะฉะนั้น, การเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลไม่ได้เกิดขึ้นเพราะโลกอยู่ไกลหรือใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่า แต่เกิดจากสาเหตุอื่น

โลกในการเคลื่อนที่แบบแปลรอบดวงอาทิตย์ยังคงรักษาทิศทางเดิมของแกนไว้อย่างต่อเนื่อง และด้วยการหมุนรอบตัวเองของโลกรอบดวงอาทิตย์ในวงโคจร แกนของโลกในจินตนาการนี้จะเอียงกับระนาบวงโคจรของโลกเสมอ สาเหตุของการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลคือข้อเท็จจริงที่ว่าแกนของโลกเอียงไปทางระนาบวงโคจรของโลกเสมอในลักษณะเดียวกัน

ดังนั้นในวันที่ 22 มิถุนายน ซึ่งเป็นวันที่ซีกโลกของเรามีกลางวันยาวนานที่สุดในรอบปี ดวงอาทิตย์ยังส่องสว่างที่ขั้วโลกเหนือ และขั้วโลกใต้จะยังมืดอยู่ เนื่องจากรังสีของดวงอาทิตย์ไม่ได้ส่องสว่าง ในขณะที่ฤดูร้อนในซีกโลกเหนือมีกลางวันยาวและกลางคืนสั้น แต่ในซีกโลกใต้มีกลางคืนยาวและกลางวันสั้น ดังนั้นจึงเป็นฤดูหนาวที่รังสีตก "แบบอ้อม" และมีค่าความร้อนต่ำ

ความแตกต่างของเวลาระหว่างกลางวันและกลางคืน

เป็นที่ทราบกันว่าการเปลี่ยนแปลงของกลางวันและกลางคืนเกิดขึ้นจากการหมุนรอบแกนของโลก (รายละเอียดเพิ่มเติม:) ก ความแตกต่างของเวลาระหว่างกลางวันและกลางคืนขึ้นอยู่กับการหมุนของโลกรอบดวงอาทิตย์ ในฤดูหนาว วันที่ 22 ธันวาคม เมื่อกลางคืนที่ยาวที่สุดและวันที่สั้นที่สุดเริ่มขึ้นในซีกโลกเหนือ ขั้วโลกเหนือไม่ได้รับแสงสว่างจากดวงอาทิตย์เลย จะอยู่ "ในความมืด" และขั้วโลกใต้จะสว่างไสว อย่างที่คุณทราบในฤดูหนาวชาวซีกโลกเหนือมีคืนที่ยาวนานและวันที่สั้น

วันที่ 21–22 มีนาคม กลางวันเท่ากับกลางคืน วสันตวิษุวัต; equinox เหมือนกัน ฤดูใบไม้ร่วง- เกิดขึ้นในวันที่ 23 กันยายน ทุกวันนี้ โลกอยู่ในตำแหน่งดังกล่าวในวงโคจรของมันเมื่อเทียบกับดวงอาทิตย์ ซึ่งรังสีของดวงอาทิตย์จะส่องสว่างทั้งขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้พร้อมกัน และพวกมันจะตกในแนวดิ่งบนเส้นศูนย์สูตร (ดวงอาทิตย์อยู่ที่จุดสูงสุด) ดังนั้น ในวันที่ 21 มีนาคม และ 23 กันยายน จุดใดๆ บนพื้นผิวโลกจึงได้รับแสงสว่างจากดวงอาทิตย์เป็นเวลา 12 ชั่วโมง และอยู่ในความมืดเป็นเวลา 12 ชั่วโมง: ทั้งกลางวันและกลางคืนทั่วโลก.

เขตภูมิอากาศของโลก

การหมุนของโลกรอบดวงอาทิตย์อธิบายการมีอยู่ของสิ่งต่างๆ เขตภูมิอากาศโลก. เนื่องจากโลกมีรูปร่างเป็นทรงกลมและแกนในจินตนาการของมันมักจะเอียงกับระนาบวงโคจรของโลกในมุมเดียวกันเสมอ ส่วนต่างๆ ของพื้นผิวโลกจึงได้รับความร้อนและส่องสว่างจากแสงอาทิตย์ในรูปแบบต่างๆ พวกมันตกลงบนพื้นที่ที่แยกจากกันของพื้นผิวโลกในมุมเอียงที่แตกต่างกัน และเป็นผลให้ค่าความร้อนของพวกมันในโซนต่างๆ ของพื้นผิวโลกไม่เท่ากัน เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ต่ำเหนือขอบฟ้า (เช่น ในตอนเย็น) และรังสีของดวงอาทิตย์ตกลงบนพื้นผิวโลกด้านล่าง มุมสูงพวกเขาร้อนน้อยมาก ในทางตรงกันข้าม เมื่อดวงอาทิตย์อยู่สูงเหนือขอบฟ้า (เช่น ตอนเที่ยง) รังสีของดวงอาทิตย์จะตกลงสู่พื้นโลกในมุมกว้าง และค่าความร้อนของพวกมันจะเพิ่มขึ้น

ที่ที่ดวงอาทิตย์อยู่ในจุดสูงสุดในบางวันและรังสีตกเกือบอยู่ในแนวดิ่ง ที่นั่นเรียกว่า เข็มขัดร้อน. ในสถานที่เหล่านี้ สัตว์ต่าง ๆ ได้ปรับตัวให้เข้ากับอากาศร้อน (เช่น ลิง ช้าง และยีราฟ) ต้นปาล์มสูง, กล้วยเติบโตที่นั่น, สับปะรดสุก; ที่นั่นภายใต้ร่มเงาของดวงอาทิตย์เขตร้อนแผ่กิ่งก้านสาขาอย่างกว้างขวางมีต้นเบาบับขนาดมหึมาซึ่งมีความหนาถึง 20 เมตร

ที่ที่พระอาทิตย์ไม่เคยขึ้นสูงพ้นขอบฟ้าก็มี สองโซนเย็นด้วยพืชและสัตว์ที่ยากจน ที่นี่โลกของสัตว์และพืชนั้นน่าเบื่อ พื้นที่ขนาดใหญ่แทบไม่มีพืชพรรณ หิมะปกคลุมพื้นที่กว้างใหญ่ไร้ขอบเขต ระหว่างโซนร้อนและเย็นเป็นสองโซน เข็มขัดนิรภัยซึ่งครอบครองพื้นที่ที่ใหญ่ที่สุดของพื้นผิวโลก

การหมุนของโลกรอบดวงอาทิตย์อธิบายถึงการมีอยู่ ห้าเขตภูมิอากาศ: หนึ่งร้อน สองปานกลาง และสองเย็น

แถบร้อนตั้งอยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตรและขอบเขตตามเงื่อนไขคือเขตร้อนทางเหนือ (เขตร้อนของมะเร็ง) และเขตร้อนทางใต้ (เขตร้อนของราศีมังกร) ขอบเขตตามเงื่อนไขของแถบเย็นคือวงกลมขั้วโลกเหนือและใต้ คืนขั้วโลกมีระยะเวลาเกือบ 6 เดือน วันมีความยาวเท่ากัน ไม่มีขอบเขตที่ชัดเจนระหว่างเขตความร้อน แต่มีความร้อนลดลงทีละน้อยจากเส้นศูนย์สูตรไปยังขั้วโลกใต้และขั้วโลกเหนือ

รอบขั้วโลกเหนือและใต้ พื้นที่ขนาดใหญ่ถูกครอบครองโดยทุ่งน้ำแข็งต่อเนื่อง ในมหาสมุทรล้างชายฝั่งที่ไม่เอื้ออำนวยเหล่านี้ ภูเขาน้ำแข็งขนาดมหึมาลอยอยู่ (เพิ่มเติม:)

นักสำรวจขั้วโลกเหนือและใต้

เข้าถึง ขั้วโลกเหนือหรือใต้เป็นความฝันอันกล้าหาญของมนุษย์มานานแล้ว นักสำรวจอาร์กติกผู้กล้าหาญและไม่เหน็ดเหนื่อยพยายามเหล่านี้มากกว่าหนึ่งครั้ง

เช่นเดียวกับนักสำรวจชาวรัสเซีย Georgy Yakovlevich Sedov ซึ่งในปี 1912 ได้จัดคณะสำรวจไปยังขั้วโลกเหนือบนเรือ St. โฟคา รัฐบาลซาร์ไม่แยแสต่อภารกิจอันยิ่งใหญ่นี้และไม่ได้ให้การสนับสนุนอย่างเพียงพอแก่กะลาสีผู้กล้าหาญและนักเดินทางที่มีประสบการณ์ เนื่องจากขาดเงินทุน G. Sedov จึงถูกบังคับให้ใช้ฤดูหนาวครั้งแรกที่ Novaya Zemlya และครั้งที่สอง ในปีพ. ศ. 2457 Sedov ร่วมกับเพื่อนอีกสองคนได้พยายามครั้งสุดท้ายเพื่อไปให้ถึงขั้วโลกเหนือ แต่สุขภาพและพละกำลังได้เปลี่ยนชายผู้กล้าหาญคนนี้ และในเดือนมีนาคมของปีนั้น เขาเสียชีวิตระหว่างทางไปสู่เป้าหมาย

มีการติดตั้งการเดินทางขนาดใหญ่บนเรือไปยังขั้วโลกมากกว่าหนึ่งครั้ง แต่ถึงกระนั้นการเดินทางเหล่านี้ก็ไม่สามารถบรรลุเป้าหมายได้ น้ำแข็งหนาเรือ "ล่ามโซ่" บางครั้งหักมันและพามันออกไปโดยลอยไปไกลในทิศทางตรงกันข้ามกับเส้นทางที่ตั้งใจไว้

เฉพาะในปี พ.ศ. 2480 เท่านั้นที่คณะสำรวจของสหภาพโซเวียตส่งเรือบินไปยังขั้วโลกเหนือเป็นครั้งแรก นักดาราศาสตร์สี่คนที่กล้าหาญ E. Fedorov นักอุทกวิทยา P. Shirshov นักวิทยุกระจายเสียง E. Krenkel และกะลาสีเรือเก่าผู้นำการเดินทาง I. Papanin - อาศัยอยู่บนน้ำแข็งที่ลอยอยู่เป็นเวลา 9 เดือน น้ำแข็งขนาดใหญ่ที่ลอยอยู่นั้นบางครั้งก็เกิดรอยร้าวและพังทลายลงมา นักสำรวจผู้กล้าหาญเคยตกอยู่ในอันตรายถึงแก่ชีวิตในคลื่นทะเลอาร์กติกที่เย็นยะเยือกมากกว่าหนึ่งครั้ง แต่ถึงกระนั้นก็ตาม พวกเขาก็ผลิตขึ้นมาเอง การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่ที่มนุษย์ไม่เคยเหยียบย่างเท้า มีการวิจัยที่สำคัญในด้านกราวิเมตริก อุตุนิยมวิทยา และอุทกชีววิทยา ข้อเท็จจริงของการมีอยู่ของเขตภูมิอากาศห้าเขตที่เกี่ยวข้องกับการหมุนของโลกรอบดวงอาทิตย์ได้รับการยืนยันแล้ว