3.2. Rotación de la Tierra alrededor de su eje

La tierra gira alrededor de su eje de oeste a este, es decir, en sentido antihorario, si miras la tierra desde la Estrella Polar (desde el Polo Norte). En este caso, la velocidad angular de rotación, es decir, el ángulo con el que gira cualquier punto de la superficie de la Tierra, es el mismo y asciende a 15° por hora. La velocidad lineal depende de la latitud: en el ecuador es la más alta: 464 m / s, y los polos geográficos son fijos.

La principal prueba física de la rotación de la Tierra alrededor de su eje es el experimento con el péndulo oscilante de Foucault. Después de que el físico francés J. Foucault realizara su famoso experimento en el Panteón de París en 1851, la rotación de la Tierra alrededor de su eje se convirtió en una verdad indiscutible. La evidencia física de la rotación axial de la Tierra también se mide por el arco meridiano de 1°, que tiene 110,6 km cerca del ecuador y 111,7 km cerca de los polos (Fig. 15). Estas medidas prueban la compresión de la Tierra en los polos, y es característica únicamente de los cuerpos en rotación. Y finalmente, la tercera prueba es la desviación de la caída de los cuerpos de la plomada en todas las latitudes, excepto en los polos (Fig. 16). La razón de esta desviación se debe a que retienen por inercia una mayor velocidad lineal del punto PERO(en altura) en comparación con el punto A(cerca de la superficie de la tierra). Los objetos que caen se desvían en la Tierra hacia el este porque gira de oeste a este. La magnitud de la desviación es máxima en el ecuador. En los polos, los cuerpos caen verticalmente, sin desviarse de la dirección del eje terrestre.

La importancia geográfica de la rotación axial de la Tierra es excepcionalmente grande. En primer lugar, afecta a la figura de la Tierra. La compresión de la Tierra en los polos es el resultado de su rotación axial. Anteriormente, cuando la Tierra giraba a una velocidad angular mayor, la contracción polar era más significativa. El alargamiento del día y, en consecuencia, una disminución del radio ecuatorial y un aumento del polar se acompaña de deformaciones tectónicas de la corteza terrestre (fallas, pliegues) y una reestructuración del macrorelieve terrestre.

Una consecuencia importante de la rotación axial de la Tierra es la desviación de los cuerpos que se mueven en un plano horizontal (vientos, ríos, corrientes marinas, etc.). desde su dirección original: en el hemisferio norte - Correcto, en el sur A la izquierda(esta es una de las fuerzas de inercia, llamada aceleración de Coriolis en honor al científico francés que explicó por primera vez este fenómeno). De acuerdo con la ley de la inercia, cada cuerpo en movimiento se esfuerza por mantener sin cambios la dirección y la velocidad de su movimiento en el espacio del mundo (Fig. 17). La desviación es el resultado del hecho de que el cuerpo está involucrado en movimientos de traslación y rotación al mismo tiempo. En el ecuador, donde los meridianos son paralelos entre sí, su dirección en el espacio mundial no cambia durante la rotación y la desviación es cero. Hacia los polos, la desviación aumenta y llega a ser mayor en los polos, ya que allí cada meridiano cambia su dirección en el espacio 360° por día. La fuerza de Coriolis se calcula mediante la fórmula F = m x 2ω x υ x sen φ, donde F es la fuerza de Coriolis, t es la masa del cuerpo en movimiento, ω es la velocidad angular, υ es la velocidad del cuerpo en movimiento, φ es la latitud geográfica. La manifestación de la fuerza de Coriolis en los procesos naturales es muy diversa. Es por ello que en la atmósfera se originan vórtices de diversas escalas, entre ellos ciclones y anticiclones, los vientos y las corrientes marinas se desvían de la dirección del gradiente, influyendo en el clima ya través de él en la zonalidad y regionalidad natural; la asimetría de los grandes valles de los ríos está asociada con esto: en el hemisferio norte, muchos ríos (Dnepr, Volga, etc.) por esta razón, las orillas derechas son empinadas, las izquierdas son suaves y viceversa en el hemisferio sur.

La rotación de la Tierra está asociada con una unidad natural de medida del tiempo: día y continuando el cambio de la noche y el día. Los días son estelares y soleados. día sideral- el intervalo de tiempo entre dos culminaciones superiores sucesivas de la estrella a través del meridiano del punto de observación. Durante un día sideral, la Tierra realiza una revolución completa alrededor de su eje. Son iguales a 23 horas 56 minutos 4 segundos. Los días siderales se utilizan en las observaciones astronómicas. verdadero día solar- el intervalo de tiempo entre dos culminaciones superiores sucesivas del centro del Sol a través del meridiano del punto de observación. La duración de un verdadero día solar varía a lo largo del año, principalmente debido al movimiento desigual de la Tierra en una órbita elíptica. Por lo tanto, también son inconvenientes para medir el tiempo. A efectos prácticos, utilizan días solares promedio. El tiempo solar medio se mide por el llamado Sol medio, un punto imaginario que se mueve uniformemente a lo largo de la eclíptica y hace una revolución completa por año, como el Sol verdadero. El día solar promedio es de 24 horas, son más largas que las estelares, ya que la Tierra gira alrededor de su eje en el mismo sentido en que orbita alrededor del Sol con una velocidad angular de alrededor de 1° por día. Debido a esto, el Sol se mueve contra el fondo de las estrellas, y la Tierra todavía necesita "girar" aproximadamente 1 ° para que el Sol "llegue" al mismo meridiano. Así, en un día solar, la Tierra gira aproximadamente 361°. Para convertir la hora solar verdadera en hora solar media, se introduce una modificación, la llamada ecuación del tiempo Su valor positivo máximo es +14 min el 11 de febrero, el valor negativo más grande es -16 min el 3 de noviembre. El comienzo del día solar promedio se toma como el momento del clímax inferior del Sol promedio: la medianoche. Esta cuenta de tiempo se llama tiempo civil.

En la vida cotidiana, el tiempo solar promedio también es inconveniente de usar, ya que es diferente en cada meridiano, la hora local Por ejemplo, en dos meridianos vecinos trazados a intervalos de 1°, la hora local difiere en 4 minutos. La presencia en varios puntos situados en diferentes meridianos de su propia hora local generaba muchos inconvenientes. Por lo tanto, en el Congreso Astronómico Internacional de 1884, se adoptó una cuenta del tiempo por zonas. Para ello, se dividió toda la superficie del globo en 24 husos horarios, de 15° cada uno. Por tiempo estándar se toma la hora local del meridiano medio de cada cinturón. Para convertir la hora local a la hora de la zona y viceversa, existe una fórmula T norte – metro = norte – λ °, dónde T PAGS - tiempo estándar, metro - la hora local, norte- el número de horas igual al número de la correa, λ ° es la longitud expresada en horas. El cinturón cero (también conocido como 24) es aquel en el medio del cual corre el meridiano cero (Greenwich). Su tiempo se toma como tiempo Universal. Conociendo el tiempo universal, es fácil calcular el tiempo estándar usando la fórmula T norte = T 0 + norte, dónde T 0 - tiempo Universal. Los cinturones se cuentan hacia el este. En dos zonas vecinas, la hora estándar difiere exactamente en 1 hora. Por conveniencia, los límites de las zonas horarias en tierra no se trazan estrictamente a lo largo de los meridianos, sino a lo largo de los límites naturales (ríos, montañas) o fronteras estatales y administrativas.

En varios países, el tiempo se adelanta una hora solo para el verano. En Rusia, desde 1981, para el período de abril a octubre, Hora de verano debido a la transferencia de tiempo por otra hora por delante en comparación con la maternidad. Así, en verano, la hora de Moscú en realidad corresponde a la hora local en el meridiano 60°E. e. El tiempo en que viven los residentes de Moscú y la segunda zona horaria en la que se encuentra se llama Moscú. De acuerdo con la hora de Moscú en nuestro país, los trenes y aviones están programados, la hora está marcada en los telegramas.

A la mitad del duodécimo cinturón, aproximadamente a lo largo del meridiano 180°, en 1884 un línea internacional del tiempo. Esta es una línea condicional en la superficie del globo, a ambos lados de la cual coinciden las horas y los minutos, y las fechas del calendario difieren en un día. Por ejemplo, en la víspera de Año Nuevo a las 0000 horas, al oeste de esta línea ya está el 1 de enero del año nuevo y al este, solo el 31 de diciembre del año anterior. Al cruzar la frontera de fechas de oeste a este en el cómputo de días naturales se regresa un día atrás, y de este a oeste se salta un día en el cómputo de fechas.

El cambio de día y noche crea ritmo diario en la naturaleza viva e inanimada. El ritmo diario está asociado a las condiciones de luz y temperatura. El curso diario de la temperatura, las brisas diurnas y nocturnas, etc., son bien conocidos, el ritmo diario de la naturaleza viva se manifiesta muy claramente. Se sabe que la fotosíntesis solo es posible durante el día, en presencia de la luz solar, que muchas plantas abren sus flores a diferentes horas. Según el momento de manifestación de la actividad, los animales se pueden dividir en nocturnos y diurnos: la mayoría están despiertos durante el día, pero muchos (búhos, murciélagos, mariposas nocturnas) están en la oscuridad de la noche. La vida humana también procede en un ritmo diario.

Arroz. 18. Crepúsculo y noches blancas

El período de transición suave de la luz del día a la oscuridad de la noche y viceversa se llama crepúsculo. A se basan en un fenómeno óptico observado en la atmósfera antes del amanecer y después del atardecer, cuando todavía está (o ya) debajo de la línea del horizonte, pero ilumina el cielo, desde el cual se refleja la luz. La duración del crepúsculo depende de la declinación del Sol (la distancia angular del Sol al plano del ecuador celeste) y la latitud geográfica del lugar de observación. En el ecuador, el crepúsculo es breve y aumenta con la latitud. Hay tres períodos de crepúsculo. Crepúsculo civil se observan cuando el centro del Sol se sumerge por debajo del horizonte poco profundo (en un ángulo de hasta 6 °) y por un corto tiempo. esto es en realidad Noches blancas, cuando el alba de la tarde converge con el alba de la mañana. En verano se observan en latitudes de 60° o más. Por ejemplo / en San Petersburgo (latitud 59 ° 56 "N) duran del 11 de junio al 2 de julio, en Arkhangelsk (64 ° 33" N), del 13 de mayo al 30 de julio. Crepúsculo de navegación se observan cuando el centro del disco solar se hunde por debajo del horizonte entre 6 y 12°. Al mismo tiempo, la línea del horizonte es visible y desde el barco es posible determinar el ángulo de las estrellas sobre ella. Y finalmente crepúsculo astronómico se observan cuando el centro del disco solar se sumerge debajo del horizonte entre 12 y 18 °. Al mismo tiempo, el amanecer en el cielo todavía impide las observaciones astronómicas de estrellas débiles (Fig. 18).

La rotación de la Tierra da dos puntos fijos: polos geográficos(puntos de intersección del eje imaginario de rotación de la Tierra con la superficie terrestre) - y, por lo tanto, le permite construir una cuadrícula de paralelos y meridianos. Ecuador(lat. ecuador - ecualizador) - la línea de intersección del globo con un plano que pasa por el centro de la Tierra perpendicular al eje de su rotación. Paralelas(gramo. paralelos - yendo uno al lado del otro) - las líneas de intersección del elipsoide terrestre por planos paralelos al plano del ecuador. meridianos(lat. meridlano - mediodía) - las líneas de intersección del elipsoide terrestre por planos que pasan por sus dos polos. La longitud del meridiano 1° es en promedio de 111,1 km.