Географические следствия осевого и орбитального вращения Земли

Рис. 15. Обращение Земли вокруг Солнца

Вблизи 21 марта и 23 сентября Земля расположена относительно Солнца таким образом, что граница света и тени на поверхности Земли проходит через полюса. А поскольку каждая точка на поверхности Земли совершает суточное движение вокруг земной оси, то ровно половину суток она будет на освещенной части земного шара, а вторую половину - на затененной. Таким образом, в эти даты день равен ночи, и они называются соответственно днями весеннего и осеннего равноденствий. Земля в это время находится на линии пересечения плоскостей экватора и эклиптики, т.е. в точках весеннего и осеннего равноденствий, соответственно.

Выделим еще две особенные  точки на орбите Земли, которые называются точками солнцестояний, а даты, на которые приходится прохождение Земли через эти точки, днями солнцестояний.

В точке летнего солнцестояния, в которой Земля бывает вблизи 22 июня (день летнего солнцестояния), северный полюс Земли направлен в сторону Солнца, и большую часть суток любая точка северного полушария освещена Солнцем, т.е. в эту дату день - самый длинный в году.

В точке зимнего солнцестояния, в которой Земля бывает вблизи 22 декабря (день зимнего солнцестояния), северный полюс Земли направлен в сторону от Солнца, и большую часть суток любая точка северного полушария находится в тени, т.е. в эту дату ночь - самая длинная в году, а день - самый короткий.

Из-за того, что календарный год по продолжительности не совпадает с периодом обращения Земли вокруг Солнца, дни равноденствий и солнцестояний в разные годы могут приходиться на разные дни ( один день от названных выше дат). Однако в дальнейшем при решении задач мы будем пренебрегать этим и считать, что дни равноденствий и солнцестояний всегда приходятся на указанные выше даты.

Перейдем от реального  движения Земли в пространстве к видимому движению Солнца для наблюдателя, находящегося на широте , . В течение года центр Солнца движется по большому кругу небесной сферы, по эклиптике, против часовой стрелки. Поскольку плоскость эклиптики в пространстве неподвижна относительно звезд, то эклиптика вместе со звездами будет участвовать в суточном вращении небесной сферы. В отличие от небесного экватора и небесного меридиана эклиптика будет менять свое положение относительно горизонта в течение суток.

Как изменяются координаты Солнца в течение года? Прямое восхождение  изменяется от 0 до 24^h, а склонение изменяется от - до + . Лучше всего это можно увидеть на небесной карте экваториальной зоны (рис. 16).

Рис. 16. Изменение экваториальных координат Солнца в течение года

Для четырех дней в  году мы знаем координаты Солнца точно. Ниже в таблице даны эти сведения.

Таблица 2 Данные о Солнце в дни равноденствий и солнцестояний Дата			т. восхода	т. захода	hmax
21 марта	0o 00'	0h 00m	E	W
22 июня	23o 26'	6h 00m	сев.-вост.	сев.-зап.
23 сентября	0o 00'	12h 00m	E	W
22 декабря	-23o 26'	18h 00m	юг.-вост.	юг.-зап.

В таблице указана  также полуденная (в момент верхней кульминации) высота Солнца на эти даты. Для того, чтобы вычислить высоту Солнца в моменты кульминаций на любой другой день года, нам необходимо знать в этот день:

(10)

[6]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

1. Причиной вращения планет вокруг своей оси является внешний источник энергии - Солнце.
2. Механизм вращения следующий:
• Солнце нагревает газообразную и жидкую фазы планет (атмосфера и гидросфера).
• В результате неравномерности нагрева возникают ‘воздушные’ и ‘морские’ течения, которые посредством взаимодействия с твердой фазой планеты начинают ее раскручивать в ту или иную сторону.
• Конфигурация твердой фазы планеты, как лопатки турбины, определяет направление и скорость вращения.
3. Если твердая фаза не достаточно монолитна и тверда, то происходит ее перемещение (дрейф континентов).
4. Перемещение твердой фазы (дрейф континентов) может привести к ускорению или замедлению вращения вплоть до перемены направления вращения и т.д. Возможны колебательные и прочие эффекты.
5. В свою очередь, аналогично перемещаемая твердая верхняя фаза (земная кора) взаимодействует с нижележащими более стабильными в смысле вращения слоями Земли. На границе контакта выделяется большое количество энергии в виде тепла. Это тепловая энергия, по-видимому, и является одной из основных причин нагрева Земли. И эта граница является одним из районов, где происходит образование горных пород и минералов.
6. Все эти ускорения и замедления имеют долговременное действие (климат), и кратковременное действие (погода), и не только метеорологическое, но и геологическое, биологическое, генетическое.

 

 

 

 

 

Список используемых источников

1. И.В. Галузо, В.А. Голубев, А.А. Шимбалев, Учебник по «Астрономии», 11 класс, 2003
2. Т.М. Савцова, Общее землеведение, изд.3, 2007
3. Куликов К.А., Курс сферической астрономии, изд. 2-е, “Наука”, 1969.
4. Рябов Ю.А., Движения небесных тел, изд. 2-е, Физматгиз, 1962
5. Селезнев А.Н. Учебное пособие по курсу «Общая социально-экономическая география»

Интернет ресурсы:

6. http://crydee.sai.msu.ru/ak4/Table_of_Content.htm