Vad bestämmer jordens axiella rotation. Föreläsning: Jordens rotation runt sin axel. Med vilken hastighet rör sig jorden runt solen?

Jorden roterar runt en lutande axel från väst till öst. Halva jordklotet är upplyst av solen, det är dag där vid den tiden, den andra halvan ligger i skuggan, där är det natt. På grund av jordens rotation uppstår cykeln dag och natt. Jorden gör ett varv runt sin axel på 24 timmar – ett dygn.

På grund av rotation avleds rörliga strömmar (floder, vindar) åt höger på norra halvklotet och till vänster på södra halvklotet.

Jordens rotation runt solen

Jorden roterar runt solen i en cirkulär bana och fullbordar ett helt varv på ett år. Jordaxeln är inte vertikal, den lutar i en vinkel på 66,5° mot omloppsbanan, denna vinkel förblir konstant under hela rotationen. Den huvudsakliga konsekvensen av denna rotation är årstidernas växling.

Tänk på jordens rotation runt solen.

22 december- dag vintersolståndet. Den södra tropen är närmast solen (solen är i zenit) i detta ögonblick - därför är det sommar på södra halvklotet och vinter på norra halvklotet. Nätterna på södra halvklotet är korta den 22 december, i södra polcirkeln, dagen varar 24 timmar, natten kommer inte. På norra halvklotet är allt tvärtom i polcirkeln, natten varar 24 timmar.
22 juni- dag för sommarsolståndet. Den norra tropen ligger närmast solen; det är sommar på norra halvklotet och vinter på södra halvklotet. I den södra polcirkeln varar natten 24 timmar, men i den norra cirkeln finns det ingen natt alls.
21 mars, 23 september- dagar av vår- och höstdagjämningen Ekvatorn är närmast solen dag är lika med natt på båda halvkloten.

Alla planeter rör sig i universum. Dessa rörelser orsakas av olika fysiska influenser på kosmiska kroppar och är av komplex natur. Jorden genomgår också många rörelser som kan analyseras och brytas ner i olika komponenter.

Dessa rörelser kan klassificeras på skalor:

Universum;
Galaxer;
solsystem;
ett gemensamt masscentrum med månen;
Jorden.

Galaxen där solsystemet ligger kallas Vintergatan. Forskare föreslår att denna galax kretsar runt universums mitt tillsammans med andra galaxer. Solsystemet med alla objekt, inklusive jorden, roterar runt Vintergatans centrum, och det fullbordar denna resa under ett galaktiskt år, vilket är cirka 230 miljoner år.

När man flyttar till en ännu mindre skala, kommer det att upptäckas att vår planet är på väg runt solen. Dessutom roterar jorden och månen runt sitt gemensamma masscentrum, som inte är i mitten av jordklotet, utan nära dess yta. På grund av detta följer vår planets bana en något spiralformad bana när den ses från utsidan snarare än från jorden. Alla dessa typer av rörelser är osynliga eller knappt märkbara för jordbor.

Rotationshastighet

Man kan säga att en kropps rotation har två hastigheter, beroende på vilket mätsystem som ska användas:

linjär;
vinkel.

Om vi mäter rotationshastigheten som det avstånd som en punkt färdas under en viss tid, så ju längre punkten är belägen från den imaginära rotationsaxeln, desto högre blir dess hastighet. Och ju närmare punkten är axeln, desto lägre hastighet. Denna hastighet kallas linjär. Vid axelpunkter är hastigheten noll.

Men om rotationshastigheten mäts i grader, kommer vilken punkt som helst på kroppens yta eller inuti den att röra sig med samma hastighet, oavsett om den är belägen långt från axeln eller nära. Rotationshastigheten, mätt i grader, kallas vinkel.

Kan mätas Jordens rotationshastighet genom att observera rörelsen av två föremål på ytan som ligger på samma meridian, men på olika breddgrader. Låt oss säga att objekt A är vid ekvatorn och objekt B är på nordlig latitud. Som ett resultat kommer det att upptäckas att objekt A i förhållande till planetens axel har färdats ett större avstånd per tidsenhet än objekt B. Det betyder att objekt A har rört sig snabbare än objekt B.

Men om du mäter vinkelhastigheten i grader med samma föremål eller märken, kommer deras vinkelhastighet att vara densamma, eftersom de kommer att rotera i förhållande till planetens axel i samma vinkel under en viss tidsperiod. Att utforska många naturfenomen, som till exempel Coriolis-kraften, är det nödvändigt att använda linjär metod rotationshastighetsmätningar.

Jordens yta kommer att ha en maximal linjär rotationshastighet nära ekvatorn, och denna hastighet är 465 m/s eller 1674 km/h. Ju närmare en punkt på jordklotets yta är någon av polerna, desto lägre blir hastigheten. Vid polerna är den linjära rotationshastigheten noll, eftersom dessa punkter ligger på en imaginär axel.

Ändring av tid på dygnet

Den mest märkbara omständigheten för jordens invånare och den huvudsakliga geografiska konsekvensen av vår planets axiella rotation är förändringen av tider på dygnet och för jordbor som bor på ett visst avstånd från ekvatorn - även årstiderna.

Dag och natt förändras pga att parallella ljusstrålar från solen faller på bara en sida av planeten åt gången. Den motsatta sidan av jorden är i skuggan. Det betyder att på den sida som vetter mot solen blir det dag, och på den motsatta sidan blir det natt. Om jordklotet ständigt vändes med bara en sida mot solen, skulle det på den upplysta sidan finnas en temperatur på cirka +100 ° C, allt vatten skulle behöva förångas, och på den mörka sidan skulle planetens yta vara under ett lager av is. Förhållandena på båda sidor av jorden skulle då vara olämpliga för liv.

På grund av den rytmiska förändringen av dag och natt, årstider och därför ljus- och temperaturförhållanden , på jorden, alla levande varelser lyder vissa biorytmer. Samtidigt är inte bara alla växter och djur, utan också den livlösa naturen föremål för rytmiska förändringar.

Jorden roterar på sin axel motsols när den ses från Polstjärnan, nämligen från norr. Och om observationspunkten är från ekvatorn, när nordpolen är på toppen, roterar planeten från vänster till höger eller från väst till öst.

I samband med att jorden roterar runt sin axel används begreppet en dag. Men dagarna är annorlunda:

stjärnklar;
solig;
genomsnittlig solenergi.

Sideriska dagar används för astronomisk forskning och observationer. En soldag är den period då jorden roterar runt sin axel i förhållande till solen. De kan skilja sig åt i varaktighet, så att mäta tid i vardagsliv den genomsnittliga soldagen används, som varar 24 i genomsnitt soltimmar och längre än den sideriska dagen med 4 minuter.

Tidszoner

Med utvecklingen av kommunikationer mellan olika delar av världen uppfanns tidszoner för bekvämlighet och säkerhet. Mest av allt efterfrågades en sådan sammanslagning för att eliminera förvirring och olyckor på järnvägen.

Noggrann tidsmätning Tidszoner började användas på 1800-talet. Den första personen som kom på denna idé var den engelske läkaren William Hyde Wollaston. Jordytan var konventionellt uppdelad i 24 sektorer vinkelräta mot ekvatorn, som var och en är 15 grader, och tillsammans bestämmer de den dagliga cykeln. Varje zon tilldelas sin egen tid (med en skillnad på en timme från den intilliggande). Dessutom, ju längre västerut bältet ligger, desto mer släpar tiden efter.

Om gränserna för tidszonen inte sammanfaller med statliga eller administrativa gränser, anpassas de till orten för bekvämlighets skull. Därför är gränserna för tidszoner inte alltid raka. Deras nedräkning börjar från noll, som ligger på Greenwich-meridianen. Detta bälte indikerar universell tid.

Årstidernas förändring

Jordens axel i förhållande till omloppsplanet längs med vilket planeten rör sig runt solen är inte vinkelrät, utan i en vinkel. På grund av detta når en ojämn mängd värme från solen planetens yta i olika delar av den.

När jorden är i omloppsbana på ena sidan av solen lutar den på sin axel så att den är vänd mot nordpolen, men när den rör sig i omloppsbana till motsatt sida av solen kommer planeten att lutas med sydpolen . Det betyder att i det första fallet kommer sommaren att vara på norra halvklotet och vinter på södra halvklotet. I det andra fallet blir det vinter på norra halvklotet och sommar på södra halvklotet. I mellanliggande positioner av jorden i omloppsbana kommer dess halvklot att ha höst och vår.

Om jordens axel var vinkelrät mot planet för dess omloppsbana skulle det inte finnas några årstider, eftersom norra och södra halvklotet alltid skulle få samma del av ljus och värme under dagen.

Avböjning av fallande kroppar

Alla föremål på jordens yta rör sig med den med samma linjära hastighet, orsakad av planetens rotation runt dess axel. Ju längre från axeln ett föremål som rör sig med planeten är, desto högre blir dess hastighet. Ju högre ett föremål är över ytan, desto högre linjär hastighet rör det sig med jorden runt sin axel.

Föremål som kastas från stor höjd rör sig initialt med jorden och faller till marken, något förskjutna österut. Detta händer på grund av tröghet, som hålls kvar av ett föremål som kastas från en höjd. Han håller farten han hade som bäst. Denna hastighet är alltid högre än på jordens yta. Under fallet är denna hastighet, riktad österut, vinkelrät mot fallhastigheten.

Som ett resultat faller objektet inte vertikalt, utan något österut. Denna effekt kommer inte att uppstå vid polerna, på grund av bristen på linjär rörelsehastighet. Ett flygplan eller annat flygplan är inte lämpligt för att utföra ett sådant experiment, eftersom de inte är styvt förbundna med jordens yta och inte rör sig synkront med den. Ett torn eller hög byggnad är bättre lämpad för detta.

Foucault pendel

Detta experiment är det enklaste och mest visuella testet av jordens axiella rotation.

Enligt fysikens lag är planet för en svängande pendel alltid i samma position i förhållande till världsrymden. Men om du följer pendeln under hela dagen kommer det att bli uppenbart att riktningarna för dess gungor ständigt förändras. Detta beror på att planeten roterar runt sin egen axel.

Denna pendel användes först i hans experiment av den franske vetenskapsmannen Jean Foucault, efter vilken instrumentet döptes.

Kompression av jorden från polerna

Under rotation uppstår centrifugalkraft, vilket inte är något undantag när det gäller planeter. Således, under påverkan av centrifugalkraften, som agerar vinkelrätt mot axeln, särskilt starkt i ekvatorområdet, fick vår planet under lång tid formen av en ellipsoid (en boll tillplattad vid polerna).

Inverkan av månens gravitation

Jordens naturliga satellit påverkar inte bara jordens yta, utan också de lager som ligger under den. Detta sker under inverkan av gravitation eller gravitation. Månens gravitation är mest synlig på ytan av världshavet. Jordens vatten attraheras av satelliten och bildar en våg som följer månen. Satelliten rör sig runt jorden i motsatt riktning mot vår planets rotation längs sin axel. Och eftersom jordens rotation runt sin axel är snabbare än satellitens rörelse runt jorden, flodvågen rör sig inte från öst till väst hur månen rör sig, och från väst till öst.

Denna motsättning av rörelser bidrar till en gradvis nedgång i rotationen av båda himlakropparna. Månen ligger alltid på samma sida i förhållande till jorden. Forskare hävdar att i en avlägsen framtid kommer samma sak att hända med vår planet, det vill säga båda himlakroppar kommer att riktas mot varandra av en av deras sidor och kommer att fortsätta att rotera runt deras gemensamma massacentrum.

Coriolis kraft

En kropp som utför rätlinjig rörelse i ett roterande medium böjs åt sidan i förhållande till detta medium. Ett sådant roterande medium kallas ett icke-tröghetskoordinatsystem. Jorden är ett sådant system. Om mediet roterar medurs kommer en kropp som rör sig i detta system att avvika åt vänster i förhållande till mediet. När ett icke-tröghetssystem roterar moturs avviker kroppen åt höger.

Med hjälp av ett exempel kommer det att se ut så här: om en kanonkula som ligger vid nordpolen avfyras i riktning mot ekvatorn, kommer kanonkulan gradvis att börja avvika åt höger för en observatör på jorden. Detta händer eftersom planeten rör sig, roterar runt sin axel, och medan kärnan flyger har den tid att vända. Om observatören inte är på jorden, det vill säga inte rör sig med den, kommer kärnans rörelse att vara rätlinjig.

På södra halvklotet kommer en sådan avvikelse av rörliga kroppar att ske till vänster, eftersom planeten, när den ses från sydpolen, roterar runt sin axel medurs.

Denna effekt kallas Corioliskraften. Den är uppkallad efter den franske forskaren som upptäckte fenomenet. Det är anmärkningsvärt att denna princip fungerar i vilken riktning som helst av kroppen längs jordens yta. Om du skjuter en kanonkula från en kanon som står på ekvatorn mot Nordpolen, då kommer projektilen för en observatör på jorden att avvika åt höger, precis som med omvänd riktning, det vill säga när man skjuter från nordpolen till ekvatorn.

När man skjuter från ekvatorn till sydpolen kommer projektilen att avböjas åt vänster, som när man skjuter från sydpolen till ekvatorn. Denna effekt observeras på grund av kärnans tröghet riktad mot planetens rotation. I början av sin rörelse befann sig projektilen vid ekvatorn (vid den punkt på jorden som är mest hög hastighet, som uppstår på grund av axiell rotation). När kärnan rör sig mot polen, flyger den över punkter på jordens yta som rör sig långsammare än ekvatorn, och därför den laterala rörelsen av kärnan, som upprätthålls på grund av tröghet. Sålunda "övertar" kärnan gradvis jordens yta i sidled och böjs åt sidan.

Corioliskraften verkar alltid vinkelrätt mot ett föremåls rörelse. Denna kraft verkar inte bara på kroppar som rör sig i meridianernas riktning, utan även i alla andra riktningar, oavsett i vilken riktning rörelsen sker.

Det är inte helt korrekt att kalla Corioliskraften för en kraft, eftersom den i själva verket inte drar någon någonstans. Denna effekt är strikt relativ och existerar endast i ett icke-tröghetssystem.

Men konsekvenserna av denna effekt är ganska märkbara. Till exempel, på grund av Coriolis-kraften, bildas cykloner på planeten. Luft från högtryckszoner tenderar att röra sig till lågtrycksområden och Corioliskraften avleder luftmassorna i förhållande till den rörliga ytan till höger eller vänster, beroende på halvklotet. Därför snurrar cykloner moturs på norra halvklotet och medurs på södra halvklotet.

Coriolisstyrkan verkar på floder och deras kanaler. På norra halvklotet är flodernas högra strand vanligtvis brantare och sköljs bort av vatten, som dras åt höger av den roterande planeten på södra halvklotet, tvärtom, de är till vänster.

Järnvägsrälsen påverkas också av denna kraft. Högerräcken på enkelspåriga vägar på norra halvklotet kommer att slitas mer när tåget drar åt höger. På södra halvklotet slits vänstra räcken mer.

Dessa är de allmänna konsekvenserna av vår planets rotation runt sin axel, som i sin tur påverkar ett stort antal omständigheter och händelser både på jorden och runt den. Ett liknande ämne behandlas i geografiläroboken "Axial Rotation of the Earth", 5:e klass.

Astronomer har funnit att jorden samtidigt deltar i flera typer av rörelser. Till exempel, i en komposition rör den sig runt mitten Vintergatan, och som en del av vår galax deltar den i intergalaktisk rörelse. Men det finns två huvudtyper av rörelse kända för mänskligheten sedan antiken. En av dem är runt dess axel.

Konsekvens av jordens axiella rotation

Vår planet roterar jämnt runt en tänkt axel. Denna rörelse av jorden kallas axiell rotation. Alla föremål på jordens yta roterar med jorden. Rotation sker från väst till öst, det vill säga moturs när man tittar på jorden från nordpolen. På grund av denna rotation av planeten inträffar soluppgången på morgonen i öster och solnedgången på kvällen i väster.

Jordens axel lutar i en vinkel på 66 1/2° mot omloppsplanet där planeten rör sig runt solen. I det här fallet är axeln strikt in yttre rymden: dess norra ände är ständigt riktad mot Polstjärnan. Jordens axiella rotation bestämmer stjärnornas och månens skenbara rörelse över himlen.

Jordens rotation runt sin axel har ett stort inflytande på vår planet. Det bestämmer förändringen av dag och natt och uppkomsten av en naturlig tidsenhet given av naturen - dagen. Detta är den period av fullständig rotation av planeten runt sin axel. Dagens längd beror på planetens rotationshastighet. Enligt det befintliga tidssystemet är ett dygn uppdelat i 24 timmar, en timme i 60 minuter och en minut i 60 sekunder.

På grund av jordens axiella rotation avviker alla kroppar som rör sig på dess yta från sin ursprungliga riktning på norra halvklotet till höger när de rör sig och på södra halvklotet - till vänster. I floder pressar avböjningskraften vattnet till en av bankarna. Därför har floder på norra halvklotet vanligtvis en brantare högerbank, medan floder på södra halvklotet tenderar att ha en brantare vänstra strand. Avvikelsen påverkar vindriktningen och strömmarna i världshavet.

Axiell rotation påverkar jordens form. Vår planet är inte en perfekt sfär, den är lite komprimerad. Därför är avståndet från jordens centrum till polerna (polarradien) 21 kilometer kortare än avståndet från jordens centrum till ekvatorn (ekvatorialradien). Av samma anledning är meridianerna 72 kilometer kortare än ekvatorn.

Axiell rotation orsakar dagliga förändringar i tillförseln av solljus och värme till jordens yta och förklarar stjärnornas och månens uppenbara rörelse över himlen. Det avgör också skillnaden i tid i olika delar klot.

Världstid och tidszoner

I samma ögonblick i olika delar av världen kan tiden på dygnet vara olika. Men för alla punkter som ligger på samma meridian är tiden densamma. Det kallas lokal tid.

För bekvämligheten med att räkna tid är jordens yta konventionellt uppdelad i 24 (enligt antalet timmar på en dag). Tiden inom varje zon kallas standardtid. Zoner räknas från noll tidszon. Detta är ett bälte i mitten av vilket Greenwich-meridianen (noll) passerar. Tid på denna meridian kallas universell tid. I två närliggande zoner skiljer sig standardtiden med exakt 1 timme.

I mitten av den tolfte tidszonen, ungefär längs 180 meridianen, löper den internationella datumlinjen. På båda sidor om det sammanfaller timmarna och minuterna, och kalenderdatumen skiljer sig med en dag. Om en resenär korsar denna linje från öst till väst flyttas datumet framåt en dag, och om från väst till öst går det tillbaka en dag.

Jorden är alltid i rörelse. Även om vi verkar stå orörliga på planetens yta, roterar den kontinuerligt runt sin axel och solen. Denna rörelse känns inte av oss, eftersom den liknar att flyga i ett flygplan. Vi rör oss i samma hastighet som planet, så vi känner inte att vi rör oss alls.

Med vilken hastighet roterar jorden runt sin axel?

Jorden roterar en gång på sin axel på nästan 24 timmar (för att vara exakt, på 23 timmar 56 minuter 4,09 sekunder eller 23,93 timmar). Eftersom jordens omkrets är 40 075 km, roterar alla föremål vid ekvatorn med en hastighet av cirka 1 674 km per timme eller cirka 465 meter (0,465 km) per sekund (40075 km dividerat med 23,93 timmar och vi får 1674 km i timmen).

Vid (90 grader nordlig latitud) och (90 grader sydlig latitud) är hastigheten i praktiken noll eftersom polpunkterna roterar med mycket låg hastighet.

För att bestämma hastigheten på någon annan latitud, multiplicera helt enkelt latitudens cosinus med planetens rotationshastighet vid ekvatorn (1674 km per timme). Cosinus för 45 grader är 0,7071, alltså multiplicera 0,7071 med 1674 km per timme och få 1183,7 km per timme.

Cosinus för den önskade latituden kan enkelt bestämmas med hjälp av en miniräknare eller tittas på i cosinustabellen.

Jordens rotationshastighet för andra breddgrader:

10 grader: 0,9848×1674=1648,6 km per timme;
20 grader: 0,9397×1674=1573,1 km per timme;
30 grader: 0,866×1674=1449,7 km per timme;
40 grader: 0,766×1674=1282,3 km per timme;
50 grader: 0,6428×1674=1076,0 km per timme;
60 grader: 0,5×1674=837,0 km per timme;
70 grader: 0,342×1674=572,5 km per timme;
80 grader: 0,1736×1674=290,6 km i timmen.

Cyklisk bromsning

Allt är cykliskt, till och med vår planets rotationshastighet, som geofysiker kan mäta med millisekunders noggrannhet. Jordens rotation har vanligtvis femåriga cykler av retardation och acceleration, och förra året Avmattningscykeln är ofta förknippad med en ökning av jordbävningar runt om i världen.

Eftersom 2018 är den senaste i avmattningscykeln förväntar sig forskarna en ökning av seismisk aktivitet i år. Korrelation är inte orsakssamband, men geologer letar alltid efter verktyg för att försöka förutsäga när nästa stora jordbävning kommer att inträffa.

Svängningar av jordens axel

Jorden roterar något när dess axel driver mot polerna. Jordaxelns drift har observerats accelerera sedan 2000 och rör sig österut med en hastighet av 17 cm per år. Forskare har fastställt att axeln fortfarande rör sig österut istället för att röra sig fram och tillbaka på grund av den kombinerade effekten av smältningen av Grönland och , samt förlusten av vatten i Eurasien.

Axialdrift förväntas vara särskilt känslig för förändringar som sker på 45 grader nordlig och sydlig latitud. Denna upptäckt ledde till att forskare äntligen kunde svara på den långvariga frågan om varför axeln driver i första taget. Axelvubblingen mot öst eller väst orsakades av torra eller våta år i Eurasien.

Med vilken hastighet rör sig jorden runt solen?

Förutom hastigheten för jordens rotation kring sin axel, kretsar vår planet också runt solen med en hastighet av cirka 108 000 km i timmen (eller cirka 30 km per sekund), och fullbordar sin bana runt solen på 365 256 dagar.

Det var först på 1500-talet som människor insåg att solen är centrum i vårt solsystem, och att jorden rör sig runt det, snarare än att vara universums fasta centrum.

Jorden roterar runt en axel från väst till öst, det vill säga moturs när man tittar på jorden från Nordstjärnan (nordpolen). I det här fallet är rotationshastigheten, det vill säga den vinkel genom vilken någon punkt på jordens yta roterar, densamma och uppgår till 15° per timme. Linjär hastighet beror på latitud: vid ekvatorn är den högst - 464 m/s, och de geografiska polerna är stationära.

Det huvudsakliga fysiska beviset på jordens rotation runt sin axel är experimentet med Foucaults svängande pendel. Efter att den franske fysikern J. Foucault genomfört sitt berömda experiment i Pantheon i Paris 1851, blev jordens rotation runt sin axel en oföränderlig sanning. Fysiska bevis på jordens axiella rotation tillhandahålls också genom mätningar av bågen på 1° meridianen, som är 110,6 km vid ekvatorn och 111,7 km vid polerna (fig. 15). Dessa mätningar bevisar jordens komprimering vid polerna, och detta är karakteristiskt endast för roterande kroppar. Och slutligen, det tredje beviset är fallande kroppars avvikelse från lodlinjen på alla breddgrader utom polerna (Fig. 16). Anledningen till denna avvikelse beror på att deras tröghet bibehåller en högre linjär hastighet för punkten A(på höjden) jämfört med en punkt I(nära jordens yta). Vid fall böjs föremål österut på jorden eftersom den roterar från väst till öst. Storleken på avvikelsen är maximal vid ekvatorn. Vid polerna faller kroppar vertikalt, utan att avvika från jordens axels riktning.

Den geografiska betydelsen av jordens axiella rotation är extremt stor. Först och främst påverkar det jordens figur. Kompressionen av jorden vid polerna är resultatet av dess axiella rotation. Tidigare, när jorden roterade snabbare vinkelhastighet, var polär kompression mer signifikant. Förlängningen av dagen och, som en konsekvens, en minskning av ekvatorialradien och en ökning av den polära radien åtföljs av tektoniska deformationer jordskorpan(fel, veck) och omstrukturering av jordens makrorelief.

En viktig konsekvens av jordens axiella rotation är avböjningen av kroppar som rör sig i ett horisontellt plan (vindar, floder, havsströmmar, etc.). från deras ursprungliga riktning: på norra halvklotet – rätt, i söder - vänster(detta är en av tröghetskrafterna, kallad Coriolis-accelerationen för att hedra den franska vetenskapsmannen som först förklarade detta fenomen). Enligt tröghetslagen strävar varje rörlig kropp att bibehålla oförändrad riktning och hastighet för sin rörelse i världsrymden (fig. 17). Avvikelse är resultatet av att kroppen samtidigt deltar i både translationell och rotationsrörelser. Vid ekvatorn, där meridianerna är parallella med varandra, ändras inte deras riktning i världsrymden under rotation och avvikelsen är noll. Mot polerna ökar avvikelsen och blir störst vid polerna, eftersom varje meridian där ändrar sin riktning i rymden med 360° per dag. Corioliskraften beräknas med formeln F = m x 2ω x υ x sin φ, där F– Corioliskraft, T– massa av en rörlig kropp, ω – vinkelhastighet, υ – hastighet hos en rörlig kropp, φ – geografisk latitud. Manifestationen av Coriolis-kraften i naturliga processer är mycket varierande. Det är på grund av det som virvlar av olika skalor uppstår i atmosfären, inklusive cykloner och anticykloner, vindar och havsströmmar avviker från gradientriktningen, vilket påverkar klimatet och genom det den naturliga zonaliteten och regionaliteten; Asymmetrin hos stora floddalar är förknippad med det: på norra halvklotet har många floder (Dnepr, Volga, etc.) av denna anledning branta högra stränder, vänstra stränder är platta och på södra halvklotet är det tvärtom.

Förknippad med jordens rotation är en naturlig tidsenhet - dag och det händer byte av dag och natt. Det finns sideriska och soliga dagar. Siderisk dag– tidsintervallet mellan två på varandra följande övre kulminationer av en stjärna genom observationspunktens meridian. Under en siderisk dag gör jorden en fullständig rotation runt sin axel. De är lika med 23 timmar 56 minuter 4 sekunder. Sideriska dagar används för astronomiska observationer. Riktiga soldagar– tidsperioden mellan två på varandra följande övre kulminationer av solens centrum genom observationspunktens meridian. Längden på den sanna soldagen varierar under året främst pga ojämn rörelse Jorden i en elliptisk bana. Därför är de också obekväma för att mäta tid. För praktiska ändamål använder de genomsnittliga soliga dagar. Medelsoltiden mäts av den så kallade medelsolen - en imaginär punkt som rör sig jämnt längs ekliptikan och gör ett helt varv per år, som den sanna solen. Det genomsnittliga soldygnet är 24 timmar långt De är längre än sideriska dagar, eftersom jorden roterar runt sin axel i samma riktning som den rör sig i sin bana runt solen med en vinkelhastighet på cirka 1° per dag. På grund av detta rör sig solen mot stjärnornas bakgrund, och jorden behöver fortfarande "vända" med cirka 1° för att solen ska "komma" till samma meridian. Alltså, under en soldag, roterar jorden ungefär 361°. För att omvandla sann soltid till medelsoltid införs en korrigering - den sk tidsekvationen. Dess maximala positiva värde är + 14 minuter den 11 februari, dess maximala negativa värde är -16 minuter den 3 november. Början av den genomsnittliga soldagen anses vara ögonblicket för den lägre kulminationen av den genomsnittliga solen - midnatt. Denna typ av tidsräkning kallas civil tid.

I vardagen är det också obekvämt att använda genomsnittlig soltid, eftersom den är olika för varje meridian, lokaltid. Till exempel, på två intilliggande meridianer, ritade med ett intervall på 1°, skiljer sig den lokala tiden med 4 minuter. Förekomsten av olika lokala tider vid olika punkter som låg på olika meridianer ledde till många olägenheter. Därför antogs zontid vid den internationella astronomiska kongressen 1884. För att göra detta delades hela ytan av jordklotet in i 24 tidszoner, 15° vardera. För standardtid Den lokala tiden för mittmeridianen i varje zon accepteras. För att konvertera lokal tid till standardtid och tillbaka finns det en formel Tn – m = N – λ°, Där Tp– standardtid, m– lokal tid, N– antal timmar lika med bältets antal, λ° – Longitud uttryckt i timenheter. Nollbältet (även känt som det 24:e) bältet är det genom mitten av vilket nollmeridianen (Greenwich) passerar. Hans tid tas som universell tid. Genom att känna till universell tid är det lätt att beräkna standardtid med formeln Tn = T0+N, Där T0- universell tid. Bältena räknas österut. I två angränsande zoner skiljer sig standardtiden med exakt 1 timme För enkelhetens skull dras gränserna för tidszoner på land inte strikt längs meridianer, utan längs naturliga gränser (floder, berg) eller statliga och administrativa gränser.

I vårt land infördes standardtid den 1 juli 1919. Ryssland ligger i tio tidszoner: från den andra till den elfte. Men för att mer rationellt kunna använda dagsljus på sommaren i vårt land, år 1930, genom en särskild regeringsförordning, den s.k. mammatid, före standardtid med 1 timme Så till exempel ligger Moskva formellt i den andra tidszonen, där standardtiden beräknas enligt den lokala tiden för meridianen 30° öst. etc. Men i själva verket är tiden på vintern i Moskva inställd enligt tiden för den tredje tidszonen, motsvarande lokal tid på meridianen 45° öst. d. Ett liknande "skifte" fungerar i hela Ryssland, förutom Kaliningrad-regionen, den tid som faktiskt motsvarar den andra tidszonen.

Ris. 17. Avvikelse hos kroppar som rör sig längs meridianen på norra halvklotet - till höger, på södra halvklotet - till vänster

I ett antal länder flyttas tiden fram en timme bara på sommaren. I Ryssland, sedan 1981, för perioden från april till oktober, sommartid genom att flytta fram tiden ytterligare en timme jämfört med mammaledighet. Således, på sommartid i Moskva motsvarar faktiskt lokal tid på meridianen 60° Ö. d. Tiden enligt vilken invånarna i Moskva och den andra tidszonen där den är belägen kallas Moskva. Enligt Moskvas tid schemalägger vårt land tåg och flyg, och markerar tiden på telegram.

I mitten av det tolfte bältet, ungefär längs 180° meridianen, 1884 en internationell datumlinje. Detta villkorlig linje på jordklotets yta, på vars båda sidor timmar och minuter sammanfaller, och kalenderdatumen skiljer sig med en dag. Till exempel i Nytt år vid 0 timmar 00 minuter väster om denna linje börjar 1 januari det nya året och österut - bara 31 december det gamla året. När man passerar datumgränsen från väst till öst i räkningen kalenderdagar de återvänder en dag tillbaka, och från öst till väst hoppas man över en dag i räkningen av datum.

Förändringen av dag och natt skapar daglig rytm i live och livlös natur. Dygnsrytmen är förknippad med ljus- och temperaturförhållanden. Den dagliga variationen av temperatur, dag- och nattvindar, etc. är välkända. Den levande naturens dagliga rytm är mycket tydligt. Det är känt att fotosyntes endast är möjlig under dagen, i närvaro av solljus, och att många växter öppnar sina blommor vid olika tider. Djur kan delas in i nattaktiva och dagaktiva beroende på tidpunkten för deras aktivitet: de flesta av dem är vakna på dagen, men många (ugglor, fladdermöss, nattfjärilar) är vakna i nattens mörker. Människolivet flyter också i en dygnsrytm.

Ris. 18. Skymning och vita nätter

Perioden med mjuk övergång från dagsljus till nattmörker och tillbaka kallas i skymningen. I de är baserade på ett optiskt fenomen som observeras i atmosfären före soluppgången och efter solnedgången, när solen fortfarande (eller redan) befinner sig under horisonten, men lyser upp himlen från vilken ljuset reflekteras. Skymningens varaktighet beror på solens deklination (solens vinkelavstånd från himmelsekvatorns plan) och geografisk breddgrad observationsplatser. Vid ekvatorn är skymningen kort och ökar med latitud. Det finns tre perioder av skymning. Civil skymning observeras när solens centrum störtar under horisonten grunt (i en vinkel på upp till 6°) och under en kort tid. Detta är faktiskt vita nätter, när kvällsgryning möter morgongryning. På sommaren observeras de på breddgrader på 60° och mer. Till exempel, i St. Petersburg (latitud 59°56" N) varar de från 11 juni till 2 juli, i Archangelsk (64°33" N) - från 13 maj till 30 juli. Navigationsskymning observeras när mitten av solskivan störtar under horisonten med 6–12°. I det här fallet är horisontlinjen synlig, och från skeppet kan du bestämma vinkeln på stjärnorna ovanför den. Och slutligen, astronomisk skymning observeras när solskivans centrum störtar under horisonten med 12–18°. Samtidigt förhindrar gryningen på himlen fortfarande astronomiska observationer av svaga armaturer (fig. 18).

Jordens rotation ger två fasta punkter – geografiska poler(skärningspunkter för jordens imaginära rotationsaxel med jordens yta) – och låter dig därmed bygga ett koordinatnät av paralleller och meridianer. Ekvator(lat. ekvator- leveler) - jordklotets skärningslinje med ett plan som passerar genom jordens centrum vinkelrätt mot dess rotationsaxel. Paralleller(grekiska paralleller– löper sida vid sida) – skärningslinjer för jordens ellipsoid med plan parallella med ekvatorialplanet. Meridianer(lat. meridlanus- middag) - skärningslinjen för jordens ellipsoid med plan som passerar genom båda dess poler. Längden på 1:a meridianen är i genomsnitt 111,1 km.