3.2. 축을 중심으로 한 지구의 자전

지구는 북극성(북극에서)에서 지구를 보면 축을 중심으로 서쪽에서 동쪽, 즉 반시계 방향으로 회전합니다. 이 경우 회전 각속도, 즉 지구 표면의 임의의 점이 회전하는 각도는 동일하며 시간당 15°에 해당합니다. 선형 속도는 위도에 따라 다릅니다. 적도에서는 464m / s가 가장 높고 지리적 극은 고정되어 있습니다.

축을 중심으로 한 지구의 자전의 주요 물리적 증거는 푸코의 흔들리는 진자 실험입니다. 프랑스 물리학자 J. 푸코가 1851년 파리 판테온에서 그의 유명한 실험을 수행한 후, 자전축을 중심으로 한 지구의 자전은 논쟁의 여지가 없는 진실이 되었습니다. 지구의 축 회전에 대한 물리적 증거는 적도 근처에서 110.6km, 극 근처에서 111.7km인 1° 자오선 호의 측정이기도 합니다(그림 15). 이 측정은 극에서 지구의 압축을 증명하며 회전하는 물체의 특징입니다. 그리고 마지막으로 세 번째 증명은 폴을 제외한 모든 위도에서 수직선에서 떨어지는 물체의 편차입니다(그림 16). 이 편차의 이유는 점의 더 큰 선형 속도의 관성에 의한 유지 때문입니다. 하지만(높이에서) 점에 비해 입력(지구 표면 근처). 떨어지는 물체는 지구가 서쪽에서 동쪽으로 회전하기 때문에 동쪽으로 편향됩니다. 편차의 크기는 적도에서 최대입니다. 극에서 시체는 지구의 축 방향에서 벗어나지 않고 수직으로 떨어집니다.

지구의 자전의 지리적 중요성은 예외적으로 큽니다. 우선, 그것은 지구의 모습에 영향을 미칩니다. 극에서 지구의 압축은 축 회전의 결과입니다. 이전에는 지구가 더 높은 각속도로 자전할 때 극 수축이 더 심각했습니다. 낮이 길어지고 결과적으로 적도 반경이 감소하고 극지방이 증가하면 지각의 구조적 변형 (단층, 주름)과 지구의 거시적 구조 조정이 수반됩니다.

지구의 축 회전의 중요한 결과는 수평면(바람, 강, 해류 등)에서 움직이는 물체의 편향입니다. 원래 방향에서: 북반구에서 - 오른쪽,남부에서 왼쪽으로(이 현상을 처음 설명한 프랑스 과학자를 기리기 위해 Coriolis 가속이라고 명명된 관성의 힘 중 하나입니다). 관성의 법칙에 따르면 각 움직이는 물체는 세계 공간에서 운동 방향과 속도를 변경하지 않고 유지하려고 노력합니다(그림 17). 편차는 신체가 병진 운동과 회전 운동 모두에 동시에 참여한다는 사실의 결과입니다. 자오선이 서로 평행한 적도에서 세계 공간에서의 방향은 회전하는 동안 변경되지 않으며 편차는 0입니다. 각 자오선이 공간에서 하루에 360 °씩 방향을 바꾸기 때문에 극을 향해 편차가 증가하고 극에서 가장 커집니다. 코리올리 힘은 공식 F = m x 2ω x υ x sin φ로 계산되며, 여기서 에프 는 코리올리 힘, 티는 움직이는 물체의 질량, ω는 각속도, υ 는 움직이는 물체의 속도이고 φ는 지리적 위도입니다. 자연 과정에서 코리올리 힘의 표현은 매우 다양합니다. 저기압과 저기압을 포함하여 대기에서 다양한 규모의 소용돌이가 발생하고 바람과 해류가 기울기 방향에서 벗어나 기후와 이를 통해 자연 구역 및 지역성에 영향을 미치기 때문입니다. 큰 강 계곡의 비대칭은 그것과 관련이 있습니다. 북반구에서는 많은 강(Dnepr, Volga 등)이 이러한 이유로 오른쪽 은행은 가파르고 왼쪽 은행은 완만하며 남반구에서는 그 반대입니다.

지구의 자전은 자연적인 시간 측정 단위와 관련이 있습니다. 일그리고 계속 밤낮의 변화.날은 맑고 화창합니다. 항성일관측점의 자오선을 통과하는 별의 연속적인 두 정점 사이의 시간 간격입니다. 항성일 동안 지구는 축을 중심으로 완전한 회전을 합니다. 23시간 56분 4초와 같습니다. 항성일은 천체 관측에 사용됩니다. 진정한 태양의 날- 관측점의 자오선을 통한 태양 중심의 두 연속적인 상부 정점 사이의 시간 간격. 진정한 태양일의 지속 시간은 주로 타원형 궤도에서 지구의 고르지 않은 움직임으로 인해 일년 내내 다양합니다. 따라서 시간 측정에도 불편합니다. 실용적인 목적으로 사용 평균 태양일.평균 태양 시간은 소위 평균 태양으로 측정됩니다. 즉, 실제 태양과 같이 황도를 따라 균일하게 이동하고 매년 완전한 회전을 하는 가상의 점입니다. 평균 태양일은 24시간이며, 지구는 하루에 약 1°의 각속도로 태양 주위를 공전하는 방향과 같은 방향으로 축을 중심으로 회전하기 때문에 항성보다 길다. 이 때문에 태양은 별의 배경에 대해 움직이고 지구는 여전히 태양이 같은 자오선에 "오도록" 약 1°만큼 "돌아가야" 합니다. 따라서 태양의 날에는 지구가 약 361 ° 회전합니다. 진정한 태양시를 의미하는 태양시로 변환하기 위해 수정안이 도입되었습니다. 시간 방정식.최대 양수 값은 2월 11일에 +14분이고 가장 큰 음수 값은 11월 3일에 -16분입니다. 평균 태양일의 시작은 평균 태양 - 자정의 더 낮은 절정의 순간으로 간주됩니다. 이 시간 카운트는 시민 시간.

일상생활에서도 평균태양시가 자오선마다 다르기 때문에 사용하기 불편하고, 현지 시간.예를 들어, 1° 간격으로 그려진 두 개의 인접한 자오선에서 현지 시간은 4분만큼 다릅니다. 현지 시간의 서로 다른 자오선에 놓여 있는 여러 지점에 존재하는 것은 많은 불편을 초래했습니다. 따라서 1884년의 국제 천문 회의에서 시간에 대한 구역 설명이 채택되었습니다. 이를 위해 지구 전체 표면을 각각 15°의 24개 시간대로 나누었습니다. 뒤에 표준시각 벨트의 중간 자오선의 현지 시간을 취합니다. 현지 시간을 지역 시간으로 또는 그 반대로 변환하려면 공식이 있습니다. 티 N – 중 = N – λ °, 어디 티 피 - 표준시, 중 - 현지 시간, N- 벨트의 수와 동일한 시간, λ ° 시간으로 표시되는 경도입니다. 제로(일명 24번째) 벨트는 제로(그리니치) 자오선이 흐르는 중간에 있는 벨트입니다. 그의 시간은 다음과 같이 간주됩니다. 세계시.세계시를 알면 공식을 사용하여 표준시를 쉽게 계산할 수 있습니다. 티 N = 티 0 + N, 어디 티 0 - 세계시. 벨트는 동쪽으로 계산됩니다. 이웃하는 두 지역은 표준시가 정확히 1시간 차이가 나며, 편의상 육지의 시간대 경계는 엄격하게 자오선이 아니라 자연 경계(강, 산) 또는 주 및 행정 경계를 따라 그립니다.

많은 국가에서는 여름에만 시간을 1시간 앞당깁니다. 러시아에서는 1981년부터 4월부터 10월까지, 여름 시간출산에 비해 시간이 1시간 더 앞당겨지기 때문이다. 따라서 여름에 모스크바의 시간은 실제로 자오선 60 ° E의 현지 시간에 해당합니다. e. 모스크바 거주자와 그것이 위치한 두 번째 시간대의 거주 시간을 호출합니다. 모스크바.우리나라의 모스크바 시간에 따르면 기차와 비행기가 예정되어 있으며 시간은 전보에 표시됩니다.

1884년에 대략 180° 자오선을 따라 열두 번째 벨트의 중간에서 국제 날짜 표시줄.이것은 지구 표면의 조건부 선으로, 양쪽에서 시간과 분이 일치하고 달력 날짜는 하루가 다릅니다. 예를 들어, 새해 전날 0000시에 이 선의 서쪽은 이미 새해의 1월 1일이고 동쪽은 전년도의 12월 31일뿐입니다. 역일수로 날짜의 경계를 서쪽에서 동쪽으로 넘으면 하루 전으로 돌아가고, 날짜 계산에서 동쪽에서 서쪽으로 하루를 건너뛴다.

낮과 밤의 변화가 만든다 매일의 리듬살아있는 자연과 무생물에서. 일일 리듬은 빛 및 온도 조건과 관련이 있습니다. 일교차 기온, 주야간 바람 등이 잘 알려져 있으며, 살아있는 자연의 일주기 리듬이 매우 뚜렷하게 나타납니다. 광합성은 햇빛이 있는 낮 동안에만 가능하며 많은 식물이 다른 시간에 꽃을 여는 것으로 알려져 있습니다. 활동의 발현 시간에 따라 동물은 야행성과 주간으로 나눌 수 있습니다. 대부분은 낮에 깨어 있지만 많은 동물(올빼미, 박쥐, 밤 나비)은 밤의 어둠 속에 있습니다. 인간의 삶도 매일의 리듬으로 진행됩니다.

쌀. 18. 황혼과 하얀 밤

낮에서 밤으로의 순조로운 전환 기간과 다시 어둠으로의 전환 기간 어스름. 입력그들은 일출 전과 일몰 후 대기에서 관찰되는 광학 현상을 기반으로 합니다. 대기는 여전히 수평선 아래에 있지만(또는 이미) 빛이 반사되는 하늘을 비춥니다. 황혼의 지속 시간은 태양의 적위(천구의 적도면에서 태양의 각도 거리)와 관측 장소의 지리적 위도에 따라 다릅니다. 적도에서 황혼은 짧고 위도에 따라 증가합니다. 세 번의 황혼기가 있습니다. 시민 황혼태양의 중심이 수평선 아래로 얕게 (최대 6 °의 각도로) 짧은 시간 동안 떨어질 때 관찰됩니다. 이것은 실제로 하얀 밤,저녁 새벽이 아침 새벽과 수렴되는 때. 여름에는 위도 60° 이상에서 관찰된다. 예를 들어 / 상트 페테르부르크 (위도 59 ° 56 "N)에서는 6 월 11 일부터 7 월 2 일까지, Arkhangelsk (64 ° 33"N)에서는 5 월 13 일부터 7 월 30 일까지 지속됩니다. 항해 황혼태양 디스크의 중심이 수평선 아래로 6-12° 떨어질 때 관찰됩니다. 동시에 수평선이 보이고 배에서 그 위의 별의 각도를 결정할 수 있습니다. 그리고 마지막으로 천문학적 황혼태양 디스크의 중심이 수평선 아래로 12~18° 잠길 때 관찰됩니다. 동시에, 하늘의 새벽은 여전히 ​​희미한 별의 천체 관측을 방해합니다(그림 18).

지구의 자전은 두 개의 고정점을 제공합니다. 지리적 극(지구의 가상 회전 축과 지구 표면의 교차점) - 따라서 평행선과 자오선의 격자를 만들 수 있습니다. 적도(위도. 적도 - 이퀄라이저) - 회전축에 수직으로 지구의 중심을 통과하는 평면과 지구본의 교차선. 병렬(그. 평행선 - 나란히) - 적도면과 평행한 평면에 의한 지구의 타원체 교차선. 자오선(위도. 자오선 - 정오) - 지구의 두 극을 통과하는 평면에 의한 지구의 타원체의 교차선. 자오선 1°의 길이는 평균 111.1km입니다.