Arten von Bewegungen der Erde. Die Erde nimmt wie andere Planeten des Sonnensystems gleichzeitig an mehreren Arten von Bewegungen teil. Die wichtigsten davon sind - tägliche Rotation um die eigene Achse und jährliche Bewegung im Orbit um die Sonne.

Bewegung um seine Achse. Die Erde dreht sich von West nach Ost im Gegenuhrzeigersinn, während die Winkelgeschwindigkeit der Rotation, d.h. der Winkel, um den sich jeder Punkt auf der Erdoberfläche dreht, ist gleich und beträgt 15 Grad. Die Lineargeschwindigkeit hängt von der Breite des Geländes ab: Am Äquator ist sie maximal und beträgt 464 m / s, an den Polen sinkt die Geschwindigkeit auf Null. Unser Planet macht in 23 Stunden 56 Minuten 4 Sekunden eine volle Umdrehung um seine Achse. (Tag). Als Erdachse wird eine gedachte Gerade genommen, die durch die Pole geht, um die sich die Erde dreht. Der Äquator steht senkrecht zur Achse - das ist großer Kreis gebildet durch den Schnittpunkt der Erde, senkrecht zur Rotationsachse in einem gleichen Abstand von beiden Polen. Wenn Sie gedanklich mehrere Ebenen parallel zum Äquator überqueren, auf die Erdoberfläche Linien, die Parallelen genannt werden, erscheinen. Sie haben eine West-Ost-Richtung. Die Länge der Parallelen vom Äquator zu den Polen nimmt ab und die Rotationsgeschwindigkeit der Punkte nimmt entsprechend ab. Wenn Sie die Erde mit Ebenen durchqueren, die durch die Rotationsachse gehen, erscheinen auf der Oberfläche Linien, die Meridiane genannt werden. Sie haben eine Nord-Süd-Richtung, die lineare Rotationsgeschwindigkeit der Punkte auf den Meridianen ist unterschiedlich und nimmt vom Äquator zu den Polen ab.

Folgen der Bewegung der Erde um ihre Achse:

1. Wenn sich die Erde dreht, entsteht eine Zentrifugalkraft, die spielt wichtige Rolle bei der Bildung der Planetenfigur und verringert dadurch die Schwerkraft.

2. Es gibt einen Wechsel von Tag und Nacht.

3. Es gibt eine Abweichung der Körper von ihrer Bewegungsrichtung, dieser Prozess wurde Corioliskraft genannt (zu Ehren des französischen Wissenschaftlers, der dieses Phänomen 1835 entdeckte). Alle Körper neigen durch Trägheit dazu, die Richtung ihrer Bewegung beizubehalten. Bei einer Bewegung relativ zu einer sich bewegenden Fläche wird dieser Körper leicht zur Seite ausgelenkt. Alle Körper, die sich auf der Nordhalbkugel bewegen, weichen nach rechts ab, auf der Südhalbkugel nach links. Diese Kraft manifestiert sich in vielen Prozessen: Sie verändert die Bewegung von Luftmassen, Meeresströmungen... Aus diesem Grund werden das rechte Ufer auf der Nordhalbkugel und das linke Ufer auf der Südhalbkugel weggespült.

4. Phänomene des Tagesrhythmus und des Biorhythmus sind mit axialer Bewegung verbunden. Der Tagesrhythmus ist mit Licht- und Temperaturverhältnissen verbunden. Biorhythmen sind ein wichtiger Prozess in der Entwicklung und Existenz des Lebens. Ohne sie sind die Photosynthese, das Leben von Tag- und Nachttieren und Pflanzen und natürlich das Leben eines Menschen selbst (Eulenmenschen, Lerchenmenschen) unmöglich.

Die Bedeutung der astronomischen Position der Erde für ihre Natur:

1. Aufgrund der axialen und Orbitaldrehung Alle natürlichen Prozesse der Erde haben ihre eigenen Rhythmen.

2. Temperaturregime Die Erde ist günstig.

3. Satellit der Erde - Der Mond verursacht Ebbe und Flut.

Die wichtigsten geographischen Folgen sind der Wechsel von Tag und Nacht, die ablenkende Kraft der Erdrotation (Corioliskraft) und die Möglichkeit, ein geographisches Koordinatensystem zu konstruieren. Der Wechsel von Tag und Nacht aufgrund der Rotation der Erde in den parallelen Sonnenstrahlen, während immer die Hälfte der Erdkugel beleuchtet ist (Tag), die andere nicht beleuchtet (Nacht). Der Wechsel von Tag und Nacht bestimmt den Tagesrhythmus vieler Prozesse und Phänomene auf der Erde.

Dank an Corioliskraft alle sich bewegenden Körper (Luft, Wasser, Raketen, Granaten usw.) weichen auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links ab. Daher sind die rechten Ufer der Flüsse, die Hänge der Flusstäler auf der Nordhalbkugel überwiegend steil und steil. Die Wirkung der Corioliskraft beeinflusst die Richtung von Meeresströmungen (Golfstrom, Kuroshio) und Winden (Westwinde gemäßigter Breiten, Passatwinde).

Auf der Erdoberfläche gibt es zwei bemerkenswerte Punkte, die nicht an der Rotation des Planeten beteiligt sind - der Nord- und der Südpol, auf deren Grundlage es möglich war, ein harmonisches Einzelstück zu bauen geographisches Koordinatensystem : ein Netz von Meridianen und Parallelen.

Aufgrund der ungleichmäßigen Bewegung der Erde im Orbit können Sonnentage nicht verwendet werden, um die genaue Zeit zu messen. In der Praxis verwenden Sie durchschnittliche Sonnenzeit ... Es wird von der mittleren Sonne bestimmt - einem imaginären Punkt, der in einem Jahr gleichmäßig entlang des Himmelsäquators verläuft. Durchschnittliche Sonnentage sind 24 Durchschnitt Sonnenuhr die durch Minuten und Sekunden teilbar sind. Für den Beginn des durchschnittlichen Sonnentages wird der Zeitpunkt des unteren Höhepunktes der durchschnittlichen Sonne genommen, d.h. Mitternacht.

Die Tageszeiten - Morgen, Tag, Nacht, Abend auf verschiedenen Meridianen beginnen um andere Zeit, aber auf demselben Meridian - gleichzeitig. Neue Tage beginnen auf dem Längengrad 180, der genannt wird Datumszeile ... Jeder Meridian hat seinen eigenen Ortszeit , und je weiter östlich es liegt, desto früher beginnt der Tag darauf. Auf den Meridianen mit einem Abstand von 15  unterscheidet sich die Ortszeit um 1 Stunde und zwischen den benachbarten, mit einem Abstand von 1 Zoll, um 4 Minuten.

Das koordinierte Handeln von Menschen erfordert ein abgestimmtes Zeitkonto und wurde bereits im 19. Jahrhundert eingeführt Standardzeit ... Die Erdoberfläche ist in 24 Zeitzonen unterteilt, von denen jede den Längengrad 15 umfasst. In jeder Zeitzone wird das Konto nach der Ortszeit seines Mittelmeridians geführt, der gleichzeitig genannt wird Standardzeit. 1930 durch ein Dekret der Regierung der UdSSR zum Zweck einer rationelleren Verwendung Tageslichtstunden die Uhrzeiger wurden um 1 Stunde vorwärts bewegt ( Sommerzeit ). Für die Sommermonate führen viele Länder ein Sommerzeit wenn sich die Uhrzeiger um 1 Stunde vorwärts bewegen.

Für astronomische Arbeiten empfiehlt es sich, weltweit (Welt) Zeit (Greenwich-Meridian).

Die Anziehung der Erde durch andere Körper des Sonnensystems verursacht elastische Verformungen im gesamten Körper des Planeten (in der Atmosphäre, Hydrosphäre, Lithosphäre). Den größten Einfluss haben der Mond (2,17 mal mehr als die Sonne) und die Sonne. Wenn sich die von Mond und Sonne verursachten Gezeitenkräfte addieren, was zur Zeit der Syzygie (Vollmond, Neumond) geschieht, dann ist die Höhe der Gezeiten am größten: im offenen Ozean bis zu 77 cm erhöht sich die Höhe in der Nähe der Küste. Die maximale Gezeitenhöhe im Golf von Fundy, bis zu 18 m Im Moment der Quadratur (erstes und letztes Viertel des Mondes) ist die Gezeitenhöhe niedrig, da in diesem Fall die von der Sonne verursachte Kraft von der abgezogen wird vom Mond erzeugte Gezeitenkraft.

Die Gezeiten der Erde erzeugen Gezeitenreibung. Aufgrund der hohen Rotationsgeschwindigkeit der Erde werden die Gezeitenvorsprünge um die relative Gerade verschoben, die die Mittelpunkte von Erde und Mond verbindet, während die dem Mond am nächsten liegende Ausstülpung (Übermasse) die Rotationsgeschwindigkeit der Erde verlangsamt und die am weitesten beschleunigt man es. Da die Bremswirkung stärker ist, verlangsamt sich die Gesamtgeschwindigkeit der Erdrotation. Ein Tag im prägeologischen Stadium der Erde (vor 4,5 Milliarden Jahren) entsprach 2 Stunden, vor 500 Millionen Jahren - 20 Stunden. Die Verzögerung beträgt 0,001 Sek. seit 100 Jahren.

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Die Rotation der Erde um ihre Achse manifestiert sich in vielen Phänomenen auf ihrer Oberfläche. Passatwinde (konstante Winde in den tropischen Regionen beider Hemisphären, die in Richtung Äquator wehen) wehen beispielsweise aufgrund der Rotation der Erde von West nach Ost auf der Nordhalbkugel aus Nordost und auf der Südhalbkugel aus Südost ; auf der Nordhalbkugel werden die rechten Ufer der Flüsse weggespült, auf der Südhalbkugel - das linke; wenn sich der Zyklon von Süden nach Norden bewegt, weicht seine Bahn nach Osten ab usw.

ein) B)

Reis. 12 : Foucaultsches Pendel. EIN ist die Schwingebene des Pendels.

Aber die offensichtlichste Folge der Erdrotation ist das Experiment mit einem physikalischen Pendel, das erstmals 1851 vom Physiker Foucault vorgestellt wurde.

Foucaults Experiment beruht auf der Eigenschaft eines freien Pendels, die Richtung seiner Schwingungsebene im Raum unverändert zu lassen, wenn außer der Schwerkraft keine Kraft auf es einwirkt. Lassen Sie das Foucaultsche Pendel am Nordpol der Erde hängen und an einem Punkt in der Ebene eines bestimmten Meridians schwingen l(Abb. 12, ein). Für einen Beobachter, der mit der Erdoberfläche verbunden ist und seine Rotation nicht bemerkt, wird es nach einiger Zeit so scheinen, als würde sich die Schwingungsebene des Pendels kontinuierlich in Richtung von Ost nach West „hinter der Sonne“ verschieben, d. im Uhrzeigersinn (Abb. 12, 6 ). Da aber die schwingende Ebene des Pendels ihre Richtung nicht beliebig ändern kann, müssen wir zugeben, dass sich die Erde unter ihr tatsächlich in Richtung von West nach Ost dreht. An einem Sterntag macht die Schwingungsebene des Pendels eine vollständige Umdrehung relativ zur Erdoberfläche mit einer Winkelgeschwindigkeit w = 15° pro Sternstunde. Am Südpol der Erde wird das Pendel in 24 . fertig sein Hochpunkt ebenfalls eine Umdrehung, jedoch gegen den Uhrzeigersinn.

Abb. 13.

Wenn das Pendel am Erdäquator aufgehängt ist und seine Schwingebene in der Äquatorebene, also im rechten Winkel zum Meridian, ausgerichtet ist l(Abb. 12), dann wird der Beobachter die Verschiebung der Ebene seiner Schwingungen relativ zu irdischen Objekten nicht bemerken, dh. es erscheint bewegungslos und bleibt senkrecht zum Meridian. Das Ergebnis ändert sich nicht, wenn das Pendel am Äquator in einer anderen Ebene schwingt. Es wird allgemein gesagt, dass am Äquator die Rotationsperiode der Schwingungsebene des Foucaultschen Pendels unendlich lang ist.

Wenn das Foucaultsche Pendel auf dem Breitengrad aufgehängt ist J, dann treten seine Schwingungen in einer vertikalen Ebene für einen bestimmten Ort auf der Erde auf.

Aufgrund der Erdrotation scheint es für den Beobachter, dass sich die Schwingungsebene des Pendels um die Vertikale des gegebenen Ortes dreht. Die Winkelgeschwindigkeit dieser Rotation w j ist gleich der Projektion des Vektors der Winkelgeschwindigkeit der Erdrotation w auf die Vertikale an einem bestimmten Ort Ö(Abb. 13), dh

w j - = w sin J= 15 ° sin J.

Somit ist der scheinbare Drehwinkel der Schwingungsebene des Pendels relativ zur Erdoberfläche proportional zum Sinus der geografischen Breite.

Foucault inszenierte seine Erfahrung, indem er ein Pendel unter der Kuppel des Pantheons in Paris aufhängte. Die Länge des Pendels betrug 67 m, Linsengewicht - 28 kg. 1931 in Leningrad im Gebäude St. Isaaks-Kathedrale ein Pendel mit einer Länge von 93 m und mit einem Gewicht von 54 kg. Die Amplitude dieses Pendels beträgt 5 m, beträgt der Zeitraum etwa 20 Sekunden. Die Spitze seiner Linsen wird bei jeder nächsten Rückkehr in eine der Extrempositionen um 6 . zur Seite verschoben mm. So können Sie in 1-2 Minuten sicherstellen, dass sich die Erde wirklich um ihre Achse dreht.

Reis. vierzehn

Die zweite Folge der Erdrotation (aber weniger offensichtlich) ist die Ablenkung fallender Körper nach Osten. Diese Erfahrung beruht darauf, dass je weiter ein Punkt von der Erdrotationsachse entfernt ist, desto größer seine Lineargeschwindigkeit ist, mit der er sich aufgrund der Erdrotation von West nach Ost bewegt. Deshalb die Spitze des hohen Turms V bewegt sich nach Osten mit größerer linearer Geschwindigkeit als seine Basis Ö(Abb. 14). Die Bewegung eines frei von der Turmspitze fallenden Körpers erfolgt unter dem Einfluss der Erdanziehungskraft von Anfangsgeschwindigkeit die Spitzen des Turms. Folglich bewegt sich der Körper, bevor er auf die Erde fällt, entlang einer Ellipse, und obwohl die Geschwindigkeit seiner Bewegung allmählich zunimmt, wird er nicht am Fuß des Turms auf die Erdoberfläche fallen, sondern ihn etwas überholen, d. von der Basis in Richtung der Erdrotation nach Osten abweichen.

In der theoretischen Mechanik die Abweichung eines Körpers nach Osten berechnen NS die Formel ergibt sich

wo h- Fallhöhe des Körpers in Metern, J - geografische Breite Orte der Erfahrung und NS in Millimetern ausgedrückt.

Phänomene des Tagesrhythmus und des Biorhythmus sind mit axialer Bewegung verbunden. Der Tagesrhythmus ist mit Licht- und Temperaturverhältnissen verbunden. Biorhythmen sind ein wichtiger Prozess in der Entwicklung und Existenz des Lebens. Ohne sie sind die Photosynthese, das Leben von Tag- und Nachttieren und Pflanzen und natürlich das Leben eines Menschen selbst (Eulenmenschen, Lerchenmenschen) unmöglich.

Derzeit wird die Erdrotation direkt aus dem Weltraum beobachtet.

Die Erde (lat. Terra) ist der dritte Planet der Sonne im Sonnensystem, der größte in Durchmesser, Masse und Dichte unter den terrestrischen Planeten.

Die Erde interagiert (wird von Gravitationskräften angezogen) mit anderen Objekten im Weltraum, einschließlich der Sonne und des Mondes. Die Erde dreht sich um die Sonne und macht in etwa 365,26 Tagen eine vollständige Umdrehung um sie. Dieser Zeitraum ist ein Sternjahr mit 365,26 Sonnentagen. Die Rotationsachse der Erde ist um 23,4° gegenüber ihrer Bahnebene geneigt, dies verursacht saisonale Veränderungen auf der Oberfläche des Planeten mit einer Periode von einem tropischen Jahr (365,24 Sonnentage).

Einer der Beweise für die Umlaufbahn der Erde ist der Wechsel der Jahreszeiten. Das richtige Verständnis der beobachteten Himmelsphänomene und der Stellung der Erde im Sonnensystem nimmt seit Jahrhunderten Gestalt an. Nicolaus Copernicus brach schließlich die Vorstellung von der Unbeweglichkeit der Erde. Kopernikus zeigte, dass es die Rotation der Erde um die Sonne ist, die die sichtbaren schleifenartigen Bewegungen der Planeten erklären kann. Das Zentrum des Planetensystems ist die Sonne.

Die Rotationsachse der Erde weicht von der Bahnachse (d. h. einer geraden Linie senkrecht zur Bahnebene) um einen Winkel von ungefähr 23,5° ab. Ohne diese Neigung gäbe es die Jahreszeiten nicht. Der regelmäßige Wechsel der Jahreszeiten ist eine Folge der Bewegung der Erde um die Sonne und der Neigung der Erdrotationsachse zur Bahnebene. Der Sommer beginnt auf der Nordhalbkugel der Erde, wenn der Nordpol der Erde von der Sonne beleuchtet wird und sich der Südpol des Planeten in seinem Schatten befindet. Gleichzeitig kommt auf der Südhalbkugel der Winter. Wenn auf der Nordhalbkugel Frühling ist, ist auf der Südhalbkugel Herbst. Wenn auf der Nordhalbkugel Herbst ist, ist auf der Südhalbkugel Frühling. Die Jahreszeiten auf der Süd- und Nordhalbkugel sind immer entgegengesetzt. Um den 21. März und 23. September dauern Tag und Nacht auf der ganzen Welt 12 Stunden. Diese Tage werden die Tage der Frühlings- und Herbst-Tagundnachtgleiche genannt. Im Sommer ist die Dauer der Tageslichtstunden länger als im Winter, daher erhält die nördliche Hemisphäre der Erde im Frühjahr und Sommer vom 21. März bis 23. September viel mehr Wärme als im Herbst und Winter vom 23. September bis 21. März.

Wie Sie wissen, dreht sich die Erde auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne. Für uns Menschen auf der Erdoberfläche macht sich eine solche jährliche Bewegung der Erde um die Sonne in Form der jährlichen Bewegung der Sonne vor dem Hintergrund der Sterne bemerkbar. Wie wir bereits wissen, ist die Bahn der Sonne zwischen den Sternen ein großer Kreis der Himmelssphäre und wird Ekliptik genannt. Dies bedeutet, dass die Ekliptik eine Himmelsreflexion der Erdbahn ist, daher wird die Ebene der Erdbahn auch die Ebene der Ekliptik genannt. Die Rotationsachse der Erde steht nicht senkrecht zur Ebene der Ekliptik, sondern weicht um einen Winkel von der Senkrechten ab. Dadurch ändern sich die Jahreszeiten auf der Erde (siehe Abb. 15). Dementsprechend ist die Ebene des Erdäquators im gleichen Winkel zur Ebene der Ekliptik geneigt. Die Schnittlinie der Ebene des Erdäquators und der Ebene der Ekliptik behält (wenn die Präzession nicht berücksichtigt wird) eine konstante Position im Raum. Ein Ende davon zeigt auf einen Punkt Frühlings-Tagundnachtgleiche, das andere ist der Punkt der herbstlichen Tagundnachtgleiche. Diese Punkte sind relativ zu den Sternen bewegungslos (bis hin zur Präzessionsbewegung!) und nehmen zusammen mit ihnen an der Tagesrotation teil.

Reis. fünfzehn.

Um den 21. März und 23. September herum befindet sich die Erde relativ zur Sonne so, dass die Licht-Schatten-Grenze auf der Erdoberfläche durch die Pole geht. Und da sich jeder Punkt auf der Erdoberfläche täglich um die Erdachse bewegt, befindet er sich genau die Hälfte des Tages auf dem beleuchteten Teil des Globus und die zweite Hälfte - auf dem schattierten Teil. An diesen Tagen ist der Tag also gleich der Nacht, und sie werden entsprechend benannt Tage Frühlings- und Herbsttagundnachtgleichen. Die Erde befindet sich zu diesem Zeitpunkt auf der Schnittlinie der Ebenen des Äquators und der Ekliptik, d.h. zu den Zeitpunkten der Frühlings- und Herbst-Tagundnachtgleiche.

Lassen Sie uns zwei weitere spezielle Punkte in der Erdumlaufbahn hervorheben, die Sonnenwendepunkte genannt werden, und die Daten, an denen die Erde diese Punkte durchläuft, werden Sonnenwendetage genannt.

Zum Zeitpunkt der Sommersonnenwende, an dem sich die Erde dem 22. Juni (dem Tag der Sommersonnenwende) nähert, ist der Nordpol der Erde auf die Sonne gerichtet, und die meisten Tag wird jeder Punkt der Nordhalbkugel von der Sonne beleuchtet, d.h. an diesem Tag ist der Tag der längste des Jahres.

Am Punkt der Wintersonnenwende, an dem sich die Erde in der Nähe des 22. im Schatten, dh An diesem Tag ist die Nacht die längste des Jahres und der Tag die kürzeste.

Aufgrund der Tatsache, dass das Kalenderjahr in seiner Dauer nicht mit der Periode des Erdumlaufs um die Sonne übereinstimmt, können die Tage der Tagundnachtgleichen und Sonnenwenden in verschiedenen Jahren auf verschiedene Tage(- + ein Tag ab den oben genannten Terminen). In Zukunft werden wir dies jedoch bei der Lösung von Problemen vernachlässigen und davon ausgehen, dass die Tage der Tagundnachtgleichen und Sonnenwenden immer auf die oben angegebenen Daten fallen.

Kommen wir von der realen Bewegung der Erde im Weltraum zu sichtbare Bewegung Die Sonne für einen Beobachter am Breitengrad. Im Laufe des Jahres bewegt sich der Sonnenmittelpunkt in einem großen Kreis der Himmelskugel entlang der Ekliptik gegen den Uhrzeigersinn. Da die Ebene der Ekliptik im Raum relativ zu den Sternen bewegungslos ist, nimmt die Ekliptik zusammen mit den Sternen an der täglichen Rotation der Himmelssphäre teil. Anders als der Himmelsäquator und der Himmelsmeridian ändert die Ekliptik im Laufe des Tages ihre Position relativ zum Horizont.

Wie ändern sich die Koordinaten der Sonne im Laufe des Jahres? Rektaszension reicht von 0 bis 24 h, und die Deklination ändert sich von - zu +. Dies ist am besten auf einer Himmelskarte der äquatorialen Zone zu erkennen (Abb. 16).

Reis. 16.

An vier Tagen im Jahr kennen wir die Koordinaten der Sonne genau. Die folgende Tabelle listet diese Informationen auf.

Tabelle 2. Daten zur Sonne an den Tagen der Tagundnachtgleichen und Sonnenwenden

	t. Sonnenaufgang	t. anrufen	h max
		0 h 00 m
	23 Ö 26"	6 h 00 m	Nordost
		12 h 00 m
	23 Ö 26"	18 h 00 m

Die Tabelle zeigt auch mittags (zum Zeitpunkt des oberen Höhepunkts) die Sonnenhöhe für diese Daten. Um die Höhe der Sonne zu den Höhepunkten an einem anderen Tag des Jahres zu berechnen, müssen wir diesen Tag kennen.

Die Erde dreht sich gleichzeitig um ihre Achse, bewegt sich um die Sonne, um den gemeinsamen Schwerpunkt des Mondes und um den gemeinsamen Schwerpunkt des gesamten Sonnensystems und umkreist als Teil des Sonnensystems auch den galaktischen Kern. Für das Leben auf dem Planeten sind die Hauptprozesse jedoch die axialen und orbitalen Bewegungen unseres Planeten. Die Erde dreht sich von West nach Ost gegen den Uhrzeigersinn und macht eine vollständige Umdrehung um ihre Achse in 23 h 56 Mindest 4,1 mit(sternenklare Nacht).

Als Erdachse wird eine gedachte Gerade genommen, um die sich die Erde dreht. Die Erdachse schneidet die Erdoberfläche an zwei Punkten, den sogenannten Polen - Nord und Süd.

Der Äquator ist ein großer Kreis, der durch den Schnittpunkt der Erde gebildet wird, senkrecht zur Rotationsachse in einem gleichen Abstand von beiden Polen. Wenn Sie die Erde gedanklich durch eine Reihe von Ebenen parallel zum Äquator überqueren, erscheinen Linien auf der Erdoberfläche, genannt Parallelen, mit einer West-Ost-Richtung. Wenn die Erde gedanklich von Ebenen gekreuzt wird, die durch ihre Rotationsachse verlaufen, erscheinen auf der Erdoberfläche Linien, die als bezeichnet werden Meridiane mit Nord-Süd-Richtung. Die lineare Rotationsgeschwindigkeit aller Punkte auf einem Meridian nimmt vom Äquator zu den Polen ab.

Periode der vollen axialen Rotation der Erde- Tag... Sie gelten als natürliche Maßeinheit für die Zeit. Das Zeitintervall, in dem sich die Erde in Bezug auf die Sonne um ihre Achse dreht, heißt wahre Sonnentage... Sonnentage sind etwas länger als Sterntage, was durch die gleichzeitige Rotation der Erde um ihre Achse und ihre Bewegung um die Sonne erklärt wird. Gleichzeitig ändert die Erde, wenn sie sich auf ihrer Umlaufbahn bewegt, ihre Geschwindigkeit: Näher an der Sonne (im Perihel) bewegt sie sich schneller und weiter (im Aphel) langsamer. Dies führt dazu, dass die Dauer echter Sonnentage das ganze Jahr über nicht gleich ist. Der Einfachheit halber ist das wahre Sonnenzeit wird durch die durchschnittliche Sonnenenergie ersetzt, die immer 24 . beträgt h... Als Tagesbeginn gilt der Moment des unteren Höhepunktes der mittleren Sonne, d.h. Mitternacht.

Der Tag beginnt gleichzeitig auf dem gesamten Meridian. Jeder Meridian hat seine eigene Ortszeit und je weiter östlich er liegt, desto früher beginnt der Tag auf ihm. Rotierend dreht sich die Erde in 1 Stunde um 15 o, daher unterscheidet sich die Ortszeit auf den Meridianen um 15 o voneinander um 1 Stunde. Bei einem Abstand zwischen den Meridianen von 1 o beträgt der Zeitunterschied 4 Minuten. Die Ortszeit ist aufgrund der Zeitunterschiede zwischen benachbarten Punkten auf verschiedenen Meridianen ungünstig, daher in Ende XIX V. eingeführt Standardzeit, die die gesamte Erdoberfläche in 24 Zeitzonen von jeweils 15 unterteilt. Beim Grenzübertritt ändert sich die Zeit um 1 Stunde.

Der Anfangsgürtel verläuft auf beiden Seiten des Nullmeridians, genannt Greenwich... Die Zeit des Nullmeridians wird angenommen als Weltzeit... Die Grenzen der Gürtel werden nicht immer entlang der Meridiane gezogen, sondern unter Berücksichtigung der politischen, administrativen und wirtschaftlichen Grenzen. Die Grenzen der Gürtel werden nicht immer entlang der Meridiane gezogen, sondern unter Berücksichtigung der politischen, administrativen und wirtschaftlichen Grenzen.

Um Strom zu sparen und eine vollständigere Nutzung durch die Bevölkerung zu erreichen Solarbeleuchtung in den Morgenstunden in vielen Ländern, auch in Russland, wurden Ende März die Zeiger der Uhr um 1 Stunde vorgerückt. Diese Zeit wird Sommerzeit genannt. Ende Oktober wurden die Zeiger 1 Stunde zurückgestellt - das ist Winterzeit entsprechend der Taille. 2011 wurde in Russland die Winterzeit gestrichen.

Wenn Sie von einer Zeitzone in eine andere wechseln, müssen die Uhrzeiger vorwärts bewegt werden, wenn Sie sich nach Osten bewegen, oder nach hinten, wenn Sie sich nach Westen bewegen. Am Ende um die Welt von West nach Ost werden die Pfeile um 24 Stunden vorgeschoben, d.h. ein Tag wird "verloren" sein. Damit beim Fliegen von einer Hemisphäre zur anderen die Zeitzählung korrekt war, einstellen konventionelle Linie - Datumszeile... Er verläuft entlang des 180. Meridians in Pazifik und überquert kein Land. Beim Überschreiten dieser Linie von Ost nach West wird ein Tag aus der Zählung gestrichen, d.h. nach dem 1. September wird der 3. kommen, und wenn diese Linie von West nach Ost überschritten wird, wird die gleiche Zahl am nächsten Tag wiederholt. Die Erde, die sich um ihre Achse dreht, bewegt sich gleichzeitig um die Sonne mit Durchschnittsgeschwindigkeit 30km/s. Bei einer so hohen Geschwindigkeit macht es in 365 Tagen 5 Stunden 48 Minuten 46 Sekunden eine volle Umdrehung um die Sonne.

Dieser Zeitraum heißt astronomisches Jahr ... Die Bahn, auf der sich die Erde um die Sonne bewegt, heißt Orbit... Die Umlaufbahn ist eine geschlossene Kurve in Form einer Ellipse mit einer Länge von 940 Millionen km. Die Sonne ist nicht in der Mitte, sondern zur Seite verschoben - zu einem der Brennpunkte, sodass sich der Abstand von der Erde zur Sonne je nach Position der Erde in der Umlaufbahn ändert. Es gibt Jahreszeiten auf der Erde, weil die Erdachse nicht im rechten Winkel zur Bahnebene steht. Bei der Bewegung im Orbit ändert sich die Richtung der Erdachse nicht und ist immer auf den Nordstern gerichtet.

Nacht kann in allen Breiten nur in dem Moment gleich sein, in dem die Erde

die Achse liegt in der Trennebene, und die Trennlinie geht durch die geographischen Pole. Das Tag der Frühlings-Tagundnachtgleiche Dann steht die Sonne jeden Tag bis zum 21. Juni mittags in den nördlicheren Punkten des Planeten im Zenit. Auf der Nordhalbkugel beginnt der Sommer, wenn der Nordpol zur Sonne geneigt ist. 22. Juni Anruf Sommersonnenwende... Die Sonne steht im Zenit im Breitenkreis 23 ° 27΄ s. NS. Diese Parallele wird als Wendekreis des Nordens bezeichnet - Wendekreis des Krebses. Zu dieser Zeit, der längsten Dauer des hellen Teils des Tages, ändert sie sich mehrere Tage lang nicht. Gleichzeitig parallel 66 о 33΄ s. NS. bis 90° wird die Erde voll ausgeleuchtet und fällt beim Rotieren nicht in den Schatten. Es gibt keinen Wechsel von Tag und Nacht. Diese Zeit wird Polartag genannt. Nach dem 22. Juni treten all diese Phänomene in umgekehrter Reihenfolge auf, bis zum 23. September, die Sonne steht mittags wieder im Zenit auf der Äquatorlinie und die Trennlinie zwischen beleuchteter und unbeleuchteter Halbkugel verläuft durch die Pole. Das sonniger Tag(Herbst) Tagundnachtgleichen.

Die Erde bewegt sich weiter in der Umlaufbahn und dreht sich immer mehr in Richtung

Die Sonne mit ihrer Südhalbkugel. 22. Dezember Die Mittagssonne steht an den südlichsten Punkten des Breitenkreises 23 ° 27΄ S im Zenit. sch., was

genannt der südliche Wendekreis - der Wendekreis des Steinbocks. Dies ist die zweite Sonnenwende des Jahres - Sommer auf der Südhalbkugel. Zu dieser Zeit gibt es nördlich des Polarkreises eine Polarnacht und südlich des Polarkreises einen Polartag. Nach der Entdeckung des Phänomens der Radioaktivität wurde es möglich, das Alter der Erde zu bestimmen. Es wurde deutlich, dass radioaktive Kerne mit konstanter Geschwindigkeit zerfallen, unabhängig von Änderungen der physikalisch-chemischen Umgebungsbedingungen. In der Natur gibt es Elemente, die in Mineralien enthalten sind, deren radioaktiver Zerfall in der geologischen Chronologie verwendet wird. Dies sind U238, U235, Th232, K40, Rb87, C14.

Das absolute Alter des Gesteins wird aus den quantitativen

die Beziehung zwischen dem radioaktiven Element und den darin enthaltenen Zerfallsprodukten.

Lange Zeit glaubte, dass die ältesten Felsen Die Erde ist 3,8-3,9 Milliarden Jahre alt. Sie finden sich in Ostsibirien, im Westen Grönlands, in der Antarktis. Später wurde in Australien in 2,9 Milliarden Jahre alten Sandsteinen das 4,3 Milliarden Jahre alte Mineral Zirkon entdeckt. Zirkon gelangte in Sandsteine, als älteres Gestein zerstört wurde. Als Ergebnis der Verarbeitung von Erd- und Mondgesteinsproben können Meteoriten

ihr Alter ist festgelegt - 4,55 Milliarden Jahre.

Es wird also angenommen, dass die erdähnlichen Planeten 4,6-4,55 Milliarden Jahre alt sind und das Alter der Sonne 4,65-4,6 Milliarden Jahre beträgt.

So wie sich die Erde um die Sonne dreht, bewegt sie sich um die Erde Mond- natürlicher Satellit unserem Planeten, der sich in einer Entfernung von 384.000 km befindet. Der Durchmesser des Mondes beträgt das 4-fache und die Masse beträgt das 81-fache weniger Erde, daher ist die Schwerkraft auf dem Mond etwa 6-mal geringer als die der Erde.

Die schwache Schwerkraft verhindert, dass der Mond an einer dichten Atmosphäre festhält und Wasser auf seiner Oberfläche hält. Der Mond hat ein sehr schwaches Magnetfeld und keinen Eisenkern. Der Mond ist mit einer lockeren Regolithschicht bedeckt, die aus Fraktionen von Eruptivgesteinen besteht. Mineralogische Zusammensetzung Mondgesteine ​​sind terrestrischen Basalten nahe, unterscheiden sich jedoch im Gehalt an Eisen- und Titanoxiden. Regolith ist ein guter Wärmeisolator, der keine starken Temperaturschwankungen (von +130 bis –170 o C) tiefer als mehrere zehn Zentimeter eindringen lässt. Also, während Mondtag, die 15 Erdtage dauert, heizen die Sonnenstrahlen den Mondboden in Äquatornähe auf 130 °C auf. In der Nacht, die ebenfalls 15 Erdtage dauert, kühlt sich der Boden auf -70 °C ab Mondformen Bergketten, ringförmige Kraterberge und flache Gebiete, sogenannte Meere, auf denen einzelne kleine Krater meteorischen Ursprungs beobachtet werden. V ausgewählte Orte die Mondoberfläche verzeichnete einen kleinen Ausfluss von vulkanischen Gasen.

Der Mond macht in 27 Tagen 7 Stunden 43 Minuten einen vollen Kreis am Himmel - dies ist ein Sternmonat. Der Ursprung des Mondes ist Gegenstand einer Reihe von Hypothesen. Es wird angenommen, dass 1) die Bildung des Mondes aus derselben Gas-Staub-Wolke gleichzeitig mit der Erde erfolgte; 2) Die Erde drehte sich sehr schnell und ließ etwas von ihrer Substanz fallen; 3) die Erfassung des Mondes als Fremdkörper durch die Erde fand statt; 4) es gab einen gleitenden Einschlag eines kosmischen Körpers auf die Erde, dessen Masse der Masse des Mars entspricht und der Auswurf des Materials des Erdmantels in den erdnahen Raum, gefolgt von der Bildung des Mondes aus dieses Material. Da die Zusammensetzung des Mondgesteins der Zusammensetzung des Erdmantelmaterials nahe kommt, ist die letztere Hypothese am beliebtesten.

Unter dem Einfluss der Schwerkraft des Mondes erfährt der Erdkörper elastische

Formation, die die Form eines symmetrischen Eies annimmt, das sich entlang einer Linie zwischen den Mittelpunkten der Erde und des Mondes zum Mond hin verlängert. Besonders auffällige Verformungen werden ausgesetzt Wasserschale Erde. An der mondnächsten Stelle der Ozeanoberfläche und an der diametral gegenüberliegenden Stelle bildet sich eine Anschwellung der Wassermasse (Gezeitenvorsprung) und auf dem in der Mitte zwischen diesen Punkten liegenden Kreis senkrecht zur Erde-Mond-Linie es kommt zu einer Abnahme der Wasseroberfläche. Aufgrund der Erdrotation verwandeln sich die Gezeitenvorsprünge in eine Flutwelle, die um den Globus geht und sich in Richtung der Erdrotation bewegt, d.h. von Ost nach West. Der Durchgang durch eine Stelle des Wellenbergs erzeugt hier eine Ebbe, der Durchgang durch das Wellental erzeugt eine Ebbe. Während Mondtage Es gibt zwei Anstiege und zwei Absenkungen des Meeresspiegels. Das Zeitintervall zwischen zwei benachbarten höchsten (oder niedrigsten) Standständen beträgt 12 Stunden 25 Minuten. Bei Neumond und Vollmond, wenn sich Sonne und Mond fast auf einer geraden Linie befinden, addieren sich die Gezeiteneinflüsse beider kosmischer Körper und die Gezeiten auf der Erde erreichen höchste Höhe... Wenn die Richtungen zu Mond und Sonne einen rechten Winkel bilden, werden ihre Einflüsse abgezogen und die Gezeiten auf der Erde sind am kleinsten.

„Unser Planet dreht sich“ – diese Aussage ist längst klar. Darüber hinaus ist die Rotation komplex, wahrscheinlich sogar komplexer als man es sich vorstellen kann und vom Menschen nicht vollständig erforscht, weil die Grenzen des Universums noch nicht bekannt sind und niemand sagen kann - um was am Ende unser ganzer Frieden geht. Jedoch ist jede Drehung, wie jede Bewegung, eine relative Sache, und es scheint uns von der Erde aus, dass es nicht wir sind, sondern die ganze Welt dreht sich um uns, daher hat es so viele Jahrhunderte gedauert, bis eine Person die Drehung von realisiert hat seinen eigenen Planeten. Und was jetzt offensichtlich erscheint, war tatsächlich sehr, sehr schwierig: Ihre Welt von außen zu betrachten, besonders wenn sie das Zentrum des Universums zu sein scheint. Versuchen wir herauszufinden, wie sich unser Planet dreht und welche Konsequenzen sich daraus ergeben.

Drehung um seine Achse

Die Erde dreht sich um ihre Achse und macht in 24 Stunden eine komplette Umdrehung. Von unserer Seite - auf der Erde - beobachten wir die Bewegung des Himmels, der Sonne, der Planeten und Sterne. Der Himmel dreht sich von Ost nach West, also gehen Sonne und Planeten im Osten auf und im Westen unter. Das Wichtigste Himmelskörper für uns ist natürlich die sonne. Die Rotation der Erde um ihre Achse führt dazu, dass die Sonne jeden Tag über dem Horizont auf- und jede Nacht hinter ihm untergeht. Das ist eigentlich der Grund, warum sich Tag und Nacht gegenseitig ersetzen. Der Mond ist auch für unseren Planeten von großer Bedeutung. Der Mond scheint mit Licht, das von der Sonne reflektiert wird, daher kann der Wechsel von Tag und Nacht nicht davon abhängen. Der Mond ist jedoch ein sehr massives Himmelsobjekt, daher kann er die flüssige Hülle der Erde an sich ziehen und sich leicht verformen es. Nach kosmischen Maßstäben ist diese Anziehungskraft unbedeutend, nach unseren aber durchaus greifbar. Zweimal täglich sehen wir die Flut und zweimal täglich die Ebbe. Gezeiten werden auf dem Teil des Planeten beobachtet, über dem sich der Mond befindet, sowie auf der gegenüberliegenden Seite. Die Ebbe ist um 90° gegen die Flut versetzt. Der Mond macht in einem Monat eine komplette Umdrehung um die Erde (daher der Name des unvollständigen Mondes am Himmel), gleichzeitig macht er eine vollständige Umdrehung um seine Achse, sodass wir immer nur eine Seite des Mondes sehen. Wer weiß, wenn sich der Mond an unserem Himmel drehen würde, hätten die Menschen vielleicht schon viel früher über die Rotation ihres Planeten geahnt.
Schlussfolgerungen: Die Rotation der Erde um ihre Achse führt zu einem Wechsel von Tag und Nacht, zum Auftreten von Ebbe und Flut.

Um die Sonne drehen

Erst im 17. Jahrhundert verdrängte das heliozentrische Weltmodell (Erde und Planeten drehen sich um die Sonne) endgültig das geozentrische Modell (Sonne und Planeten drehen sich um die Erde). Die Entwicklung der Astronomie und die Beobachtung von Planeten machten es noch unmöglicher zu behaupten, dass sich die Welt um die Erde drehte. Es ist nun jedem klar, dass unser Planet die Sonne in etwa 365,25 Tagen umkreist. Leider ist dies nicht sehr praktisch, und dieses Datum kann nicht gerundet werden, da sich sonst ein Fehler an einem Tag über 4 Jahre ansammelt. Übrigens hat diese Funktion den alten Völkern viele Probleme bereitet, da die Zusammenstellung des Kalenders aufgrund der ungeraden Anzahl der Tage im Jahr zu Verwirrung führte. Es hat sogar berührt Antikes Rom, gab es ein solches Sprichwort, das in loser Auslegung bedeutete, dass die Römer immer große Siege erringen, aber sie wissen nicht genau, an welchem ​​Tag es passiert ist. Die notwendige Reform des Kalenders wurde 45 v. Chr. durchgeführt. Julius Caesar. Ihm zu Ehren nennen wir den siebten Monat des Jahres immer noch "Juli". Im Julianischen Kalender sind alle 4 Jahre ein Schaltjahr, das heißt 366 Tage - hinzugefügt am 29. Februar. Dieses System erwies sich jedoch auch als nicht genau genug, da sich im Laufe der Zeit ein Fehler darin anhäufte. Das Jahr ist tatsächlich 11 Minuten kürzer, was im Laufe der Jahrhunderte an Bedeutung gewinnt. Für etwa 128 Jahre akkumuliert der Julianische Kalender einen Fehler von 1 Tag. Aus diesem Grund musste ein neuer eingeführt werden - der Gregorianische Kalender (er wurde von Papst Gregor XIII. eingeführt). Wir verwenden diesen Kalender immer noch. Dabei gelten nicht alle Jahre, die durch 4 teilbar sind, als Schaltjahre. Jahre, die ein Vielfaches von 100 sind, sind nur dann Schaltjahre, wenn sie durch 400 teilbar sind. Aber selbst dieser Kalender ist nicht ideal, er akkumuliert einen Fehler von 1 Tag in 10.000 Jahren. Es stimmt, wir sind immer noch mit einem solchen Fehler zufrieden. In anderen Angelegenheiten wird dieses Problem technisch gelöst, indem es alle 10 Tausend Jahre am 30. Februar in Betrieb genommen wird, aber es bedroht uns nicht.
Die Erde dreht sich also in einem Jahr um die Sonne, während sich die Jahreszeiten auf ihr ändern. Der Grund dafür ist die Neigung der Erdachse. Die Rotationsachse unseres Planeten (und das sehen wir auf dem Globus) ist in einem Winkel von 23,5° geneigt. Gleichzeitig "schaut" es immer auf einen Punkt am Himmel, neben dem sich der Nordstern befindet, und erweckt den Eindruck, dass sich die Himmelskugel um diesen Punkt dreht. Die Neigung der Erdachse führt dazu, dass die Erde für ein halbes Jahr von der Nordhalbkugel zur Sonne geneigt ist und für ein halbes Jahr von der Nordhalbkugel abgewandt und der Südhalbkugel zugewandt ist. Dies führt dazu, dass sich die Höhe der Sonne über dem Horizont von Monat zu Monat ändert - im Winter steigt sie niedrig, wir erhalten wenig Wärme und es wird kalt. Aber auf der gegenüberliegenden Hemisphäre ist in diesem Moment der Sommer - er ist der Sonne zugewandt, sechs Monate später kommt der Sommer mit uns. Die Sonne steigt immer höher über den Horizont und erwärmt unsere Erdhälfte, doch auf der anderen Seite des Planeten kommt der Winter. (siehe Abbildung; Quelle: http://www.rgo.ru/2011/01/kogda-prixodit-osen/)
Ich möchte anmerken, dass wir die Neigung der Erdachse als konstant betrachten und nach den Maßstäben Menschenleben das stimmt, wenn auch nicht ganz. Tatsache ist, dass sich der Nordpol der Welt am Himmel (wo sich jetzt der Nordstern befindet) langsam verschiebt. Dieses Phänomen wird Polpräzession genannt. Der gleiche Vorgang wird bei einem wirbelnden Kreisel beobachtet, den wir gut sehen können, wenn der Kreisel zu stoppen beginnt. Trotz der schnellen Drehung beginnt sein Griff, Kreise zu beschreiben und ändert langsam die Richtung der Neigung seiner Achse. Natürlich ist die Erde kein Kreisel und eine strikte Parallele lässt sich nicht ziehen, aber der Prozess ist ähnlich, sodass der Polarstern in einigen tausend Jahren nicht mehr am "Pol der Welt" stehen wird. Im Laufe des Lebens kann eine Person solche Prozesse jedoch nicht beobachten. Sowie eine Änderung der Neigung der Erdachse. Offensichtlich hat sich die Neigung unseres Planeten nach über 4,5 Milliarden Jahren seines Bestehens geändert, was Ernsthafte Konsequenzen für den gesamten Planeten, aber die Änderung der Achsenneigung kann in Hunderttausenden von Jahren nicht schneller als 1 ° erfolgen! Einige pseudowissenschaftliche Filme erzählen uns von einer möglichen fast augenblicklichen Verschiebung der geografischen Pole, die aber nach den Naturgesetzen physikalisch nicht passieren kann.
Fazit: Die Rotation der Erde um die Sonne führt aufgrund der konstanten Neigung der Erdachse von 23,5 ° . zu einem Wechsel der Jahreszeiten

Sich um das Zentrum der Galaxie drehen

Erde und alles das Sonnensystem befinden sich in der Galaxie, die wir Milchstraße nennen. Es erhielt diesen Namen aufgrund der Tatsache, dass das, was unsere Galaxie in einer mondlosen Nacht am klaren Himmel außerhalb der Stadt ist, wie ein heller länglicher Streifen aussieht. Für die Alten ähnelte es Milch, die über den Himmel strömte, der in Wirklichkeit Millionen von Sternen in unserer Galaxie sind. Die Galaxie hat eigentlich eine Spiralform und sollte unserem nächsten Nachbarn ähneln - der Andromeda-Nebelgalaxie (im Bild). Leider können wir unsere eigene Galaxie noch nicht von außen betrachten, aber moderne Berechnungen und Beobachtungen zeigen, dass unser System in einem ihrer Arme eher am Rand der Milchstraße liegt. Die Arme einer Spiralgalaxie drehen sich langsam um ihr Zentrum, und wir drehen uns mit ihnen. Die Erde und das gesamte Sonnensystem machen in 225-250 Millionen Jahren eine vollständige Umdrehung um das Zentrum der Galaxie. Über die Folgen dieser Rotation ist leider zu wenig bekannt, da das bewusste Leben der Menschheit auf der Erde in Tausenden von Jahren gemessen wird und erst seit wenigen Jahrhunderten ernsthafte Beobachtungen durchgeführt werden, die Prozesse in der Galaxie jedoch ablaufen das Leben auf unserem Planeten auch irgendwie beeinflussen sollte, aber das bleibt abzuwarten.