География — 6

ВРАЩЕНИЕ ЗЕМЛИ ВОКРУГ СВОЕЙ ОСИ

Естественные небесные тела постоянно находятся в движении по этой причине происходят многие природно- географические явления. Одна из основных причин природных процессов — движение Земли. Земной шар, на котором мы живем, имеет несколько форм движения. Земля вращается вокруг своей оси, благодаря чему происходит смена дня и ночи. Как часть Солнечной системы Земля движется вокруг центра Млечного Пути.

1. Какие изменения происходят на Земле в течение суток? 2. Почему происходит смена дня и ночи на Земле? 3. Почему Земля не слишком горячая или слишком холодная?

Вращения Земного шара вокруг своей оси и вокруг Солнца играют важную роль в происходящих на Земле природных процессах. Земля, на которой мы живем, равномерно вращается вокруг свой воображаемой оси. Такое движение называется вращением Земли вокруг своей оси.

Мы не чувствуем этого движения, потому что все объекты на поверхности Земли вращаются вместе с ней. При этом Земля вращается вокруг своей оси с довольно высокой скоростью.

Закат Солнца

Земля вращается вокруг своей оси по направлению с запада на восток. Это означает, что если мы посмотрим на Землю с Северного полюса, то вращение будет против часовой стрелки. Из-за такого вращения планеты мы видим,что утром Солнце восходит на востоке и заходит вечером на западе.

Воображаемая ось, вокруг которой движется Земля, не перпендикулярна плоскости, а имеет определенный наклон. Этот наклон остается постоянным и вызывает множество явлений в природе. В таком положении вращение обеспечивает видимость движений Луны и звезд по небосклону. Земля вращается вокруг своей воображаемой оси за день или сутки, т. е. в течение 24 часов. Это называется день или сутки. Во время вращения Земли вокруг своей оси точка, находящаяся на экваторе поворачиваясь на 360°, через 24 часа и возвращается в свое прежнее положение. В результате движения Земли вокруг своей оси создается единица времени — сутки, чередуются день и ночь. Вращение Земли также влияет на ее нагревание и охлаждение солнечными лучами.

Представьте себе, что на поверхности Земли продолжительность дня не 12-14 часов, а 36 часов или 48 часов. В этом случае на один и тот же участок Земли попало бы больше солнечного света, а температура была бы в несколько раз выше, чем сегодня. Это создало бы неблагоприятные условия для жизни растений, животных и людей на Земле. Например, из-за того, что Луна медленно вращается вокруг своей оси, ее поверхность днем нагревается до 122°С, а ночью остывает до -170°С. Уран вращается вокруг своей оси в два раза быстрее Земли и сутки длятся на нем 11 земных часов 42 мин., а на Юпитере — 9 земных часов 55 мин.

Задание:

Если бы на Уране и Юпитере длительность дня была бы 12-14 часов, то существовала бы на них жизнь?

периоды вращения, в какую сторону вращается

Со времен создания гелиоцентрической модели известно, что не Солнце вращается вокруг Земли, а Земля вращается вокруг Солнца и вокруг своей оси. Однако ученые не могут точно сказать, почему это происходит и, что самое главное, что заставляет планеты и прочие объекты вращаться вокруг центральной звезды Солнечной системы. Благодаря тому, что Земля двигается вокруг нашей дневной звезды и одновременно вращается по собственной оси происходит смена суточных циклов и сезонов. Эта цикличность является необходимой для поддержания жизни на нашей планете.

Содержание

1. Из-за чего происходит вращение Земли
2. Вращение Земли вокруг Солнца
3. В какую сторону происходит орбитальное вращение Земли
4. Почему чередуются времена года
5. Високосный год
6. Может ли Земля упасть на Солнце
7. Земная ось и ее наклон
8. Осевое вращение Земли
9. Гипотеза об инертном вращении
10. Теория о магнитных полях
11. Почему люди не чувствуют движения Земли
12. Истинное и среднее солнечное время
13. Линия перемены дат
14. Что же будет, если Земля вдруг резко остановится

Из-за чего происходит вращение Земли

Единого мнения, объясняющего, почему Земля вращается вокруг Солнца, нет. Наиболее распространенная теория поясняет это процессами, происходящими во время зарождения Земли. Космические облака газов, пыли сформировали протопланеты, к которым притягивались другие космические тела. Из-за столкновений между ними, вероятно, и зародилось движение Земли.

Эта теория не дает ответа на вопрос, почему наш космический дом вращается именно с запада на восток. Также еще более загадочным является тот факт, что другие планеты Солнечной системы ведут себя по-иному: Венера вращается совсем в другом направлении, а Уран и вовсе «лежит на боку».

Вращение Земли вокруг Солнца

Вращение Земли вокруг Солнца происходит со скоростью около 30 км/с по вытянутой орбите. Среднее расстояние от Земли до центральной звезды – около 149,5 млн. км (астрономическая единица). Это расстояние изменяется: в перигелии оно приблизительно равно 147,1 млн. км, а в афелии – около 152,1 млн. км.

Следовательно, скорость вращения в перигелии будет немного превышать 30 км/с, в то время как в афелии – уменьшаться до 29,3 км/с.

Один оборот вокруг Солнца Земля совершает за 365 суток 5 ч. 48 мин. и 46 сек. Каждые 4 года в календарь вводится дополнительный день.

Многим интересно знать, вокруг чего вращается Солнце и вращается ли Солнце вокруг своей оси. Солнце движется вокруг центра галактики. Также оно делает оборот по оси за 25 суток на экваторе и за 38 суток на полюсах.

В какую сторону происходит орбитальное вращение Земли

Многим интересно узнать, в какую сторону вращается Земля. Вращение Земли происходит по орбите против часовой стрелки. Это направление может увидеть условный наблюдатель, если он будет находиться «сверху» около Северного полюса Земли.

Почему чередуются времена года

Смена сезонов обусловлена годичным вращением Земли вокруг Солнца и наклоном оси относительно плоскости орбиты. В незначительной степени на этот процесс влияет эллиптичность орбиты. Астрономические сезоны определяются от точек солнцестояния и равноденствия.

Без наклона оси в любой земной точке продолжительность дня и ночи была бы неизменной. Днем Солнце занимало бы одно и то же положение в течение целого года, несмотря на то, что Земля вращается вокруг него.

В промежутке между сентябрьским и мартовским равноденствием Северное полушарие обращено к Солнцу меньшую часть суток. Поэтому дни становятся короче, а земная поверхность получает меньше тепла. Через полгода Земля находится в противоположной точке, но теперь Южное полушарие получает меньше тепла. За счет инерции атмосферы сглаживаются колоссальные температурные скачки.

Из-за эллиптичности земной орбиты в Северном полушарии осень и зима короче, чем весна и лето. В Южном полушарии наоборот, короче весна и лето, а зима и осень длиннее.

Високосный год

В високосный год в солнечных календарях прибавляется один день – 29 февраля. В лунно-солнечных календарях добавляется еще один месяц.

В нашем календаре високосным является год кратный 4. Исключение – для годов, кратных 100. Они являются високосными, если делятся на 400. Таким образом, год 2096 будет високосным, а 2100 – простым. Год 2000 был високосным, так как делился на 400.

 

В иудейском календаре високосный – это год, к которому добавлен месяц. В 19-годовом цикле – 7 високосных лет. В итоге получается 235 лунных месяцев из 29,5 дней. Средняя длина года составляет почти 365 ¼ дня, что соответствует полному обороту вокруг Солнца.

В исламском календаре месяцы имеют 29 или 30 дней. В табличном календаре есть регулярный високосный день, который добавляется к последнему месяцу в одиннадцатый год 30-годичного цикла. В этом месяце совершается хадж.

Может ли Земля упасть на Солнце

Наш космический дом никогда не может упасть на Солнце. Причина этого – непрерывное обращение вокруг дневной звезды. Из-за сил гравитации планета обращается по замкнутой орбите.

Земная ось и ее наклон

Ось вращения Земли имеет наклон на 23,44° к плоскости орбиты. Именно он и обусловливает циклическую смену сезонов.

Не существует факторов, которые могли бы повлиять на величину наклона оси планеты к плоскости орбиты. Однако гравитация Солнца и оборот вокруг Земли ее естественного спутника, Луны, вызывает прецессию оси. При этом она изменяет свое направление в пространстве. Она описывает конус с периодом примерно 24 тыс. лет.

Сейчас северный полюс «смотрит» на альфу Малой Медведицы. Спустя 12 тыс. лет он направится на звезду Вега. Еще через 12 тыс. лет он снова переместится на прежнее место.

Осевое вращение Земли

Полный виток Земля делает в течение звездных суток – 23 ч. 26 мин. 4 сек. Этот период меньше средних солнечных суток на 3 минуты и 56 секунд.

Линейная скорость осевого вращения Земли возле экватора – более 465 м/с. По мере удаления на север она постепенно замедляется и на широте 60° составляет уже 232,5 м/с.

Интересно, что если на широте Санкт-Петербурга самолет будет лететь со скоростью 837 км/ч в западном направлении, фактически он будет на одном месте в инерциальной точке отсчета

На полюсах линейная скорость вращения равна нулю. В любой другой точке угловая скорость одинакова и равняется 15°.

С помощью маятника Фуко в середине 19 века удалось экспериментально доказать земное вращение. Также из-за обращения планеты и связанной с ним силы Кориолиса снаряды, которые выстреливаются в горизонтальном направлении, отклоняются в северном полушарии вправо.

Каждые сто лет сутки увеличиваются приблизительно на 0,001 секунды. В прошлом Земля изменяла темп вращения. Недавно ученые обнаружили, что существуют циклы ускорения и замедления вращения нашей планеты с периодом 5 лет.

Гипотеза об инертном вращении

Эта гипотеза говорит, что в прошлом Земля, достаточно интенсивно вращаясь, обрела «запас движения» и сейчас вращается по инерции. Слабость ее в том, что она не объясняет колебания скорости вращения в прошлом.

Теория о магнитных полях

Если соединять два магнита с одноименными полюсами, то они будут отталкиваться. Из этого походит теория магнитных полей. Раз у земных полюсов один и тот же заряд, они будут стремиться оттолкнуться в разные стороны. Этим и объясняется вращение планеты.

Еще одна гипотеза предполагает, что земная магнитосфера заставляет внутреннее ядро двигаться в направлении с запада на восток. Из-за действия этой силы и вращается планета.

Почему люди не чувствуют движения Земли

Мы не можем ощущать, как Земля вращается вокруг своей оси, потому что сами движемся с ней с одинаковой скоростью. Относительно нас все объекты остаются неподвижными.

Истинное и среднее солнечное время

Истинное местное солнечное время определяется локализацией Солнца в конкретной точке земного шара и вращением Земли вокруг оси. Из-за того, что наша планета движется не по круговой орбите, истинное время неодинаково в течение года. В отдельные дни разница между истинным и средним солнечным временем может доходить до 16 минут.

В основе среднего солнечного времени лежит суточное движение «среднего», воображаемого Солнца в результате вращения Земли вокруг своей оси. Его нижняя кульминация рассчитывается от 0 часов (средней полуночи). Чтобы узнать среднее солнечное время, следует географическую долготу конкретного места перевести в часы и минуты.  Так, например, долгота Астрахани составляет 48°02′ в.д., или 3:12 (исходя из того, что период вращения Земли вокруг своей оси (360°) – 24 часа. Следовательно, среднее солнечное время сдвинуто от UTC на +3 ч. 12 мин. Так как поясное время Астрахани равно UTC+4:00, средний солнечный полдень наступает в Астрахани в 12 ч. 48 мин.

Линия перемены дат

Это условная линия на земной поверхности. По разные ее стороны местное время, за некоторыми исключениями, отличается на сутки. Из-за сдвига часовых поясов разница может составлять от 1 до 4 часов. Линия всегда проходит по морю, кроме Антарктиды.

Международная линия перемены дат

На восток от линии сутки уже начались новые сутки, а на запад от нее – уже закончились. Интересно, что на островах Лайн установлено время, на 14 часов опережающее гринвичское. Их жители первыми на планете встречают новый день. Время островов Лайн на сутки опережает гавайское, которое отстает от гринвичского на 10 часов.

Что же будет, если Земля вдруг резко остановится

Если допустить, что вдруг прекратится вращение Земли вокруг своей оси, то наступят такие изменения:

• одна сторона будет постоянно повернута к Солнцу, из-за чего нагреется до невообразимо высоких температур, а вся влага испарится;
• другая сторона не будет освещаться Солнцем, а значит, здесь установится жестокий мороз и накопятся километровые залежи льда;
• возникшие условия будут неблагоприятными для поддержания жизни;
• сутки будут длиться целый год.

Поскольку линейная скорость вращения планеты огромна, при резкой остановке планеты все будет снесено и уничтожено инерцией. Океаны под воздействием этой же силы вызовут разрушительные цунами. Вода стечет к полюсам, оставив область суши около экватора. Не будет также и магнитного поля, а значит, что все живое будет уничтожено радиацией и ультрафиолетом.

Если же прекратится движение Земли вокруг Солнца, изменения будут еще более катастрофическими. На одной стороне будет вечный день, а на второй – вечная ночь.

Цикличность смены дня и ночи, и времен года является необходимым условием для поддержания жизни. Прекращение вращения по орбите и вокруг своей оси было бы катастрофическим для нашей планеты. То же самое было бы, если бы земной оборот вокруг Солнца был длиннее или короче.

Что произойдет, если Земля сойдет со своей оси?

toggle

Главная > Влияние > Погода и глобальное потепление > Изменение климата

Источник: Getty Images

Несмотря на все изменения, которые наш мир претерпел за последние несколько миллиардов лет, некоторые небесные характеристики всегда оставались неизменными . Вращение Земли, ее место на орбите Солнца и ее ось кажутся постоянными с точки зрения нашего коллективного понимания. И все же ученые уже начали замечать изменения, происходящие в некоторых из этих областей благодаря таким вещам, как изменение климата. Но что произойдет, если Земля сойдет со своей оси, и где это нас оставит?

Продолжение статьи под рекламой

Источник: Getty Images

Что произойдет, если Земля сойдет со своей оси?

Если Земля когда-либо сойдет со своей оси или если этот угол наклона когда-либо значительно изменится, это может изменить почти каждый аспект нашей жизни, начиная с того, как работают времена года. Согласно Business Insider , Земля вращается под углом около 23,5 градусов; если бы этот осевой наклон изменился достаточно, чтобы вращаться вбок вокруг своей оси, целые части планеты могли бы погрузиться во тьму или оказаться под прямыми солнечными лучами на месяцы.

Продолжение статьи под рекламой

Континентальная часть США получит те же 24 часа солнечного света, что и некоторые места на крайнем севере уже получают 82 дня в году. Некоторые животные и растения какое-то время будут процветать, но урожай, посаженный в залитых солнцем «умеренных» климатических зонах, взорвется, и люди пострадают. Месяцы бесконечного дневного света приведут к лишению сна, беспокойству и, возможно, сезонному аффективному расстройству.

Погода также сильно изменится, особенно в таких местах, как Северный и Южный полюса. Business Insider отмечает, что температура на Северном полюсе может существенно удвоиться, что приведет к полному таянию полярных ледяных шапок, повышению уровня моря на колоссальные 22,9 фута и затоплению всех прибрежных городов мира. Моря также станут теплее, что приведет к более сильным ураганам и тропическим штормам.

Продолжение статьи под рекламой

Зима также станет холоднее, усиленной массивными водоворотами полярных вихрей. Снежные бури могут затронуть отдаленные приэкваториальные зоны, такие как Флорида, Кения, Бразилия и Индия. В этих районах тропические растения, животные и теплолюбивые культуры просто полностью вымрут. Короче говоря, это будет катастрофа эпических масштабов. И самое ужасное, что это уже происходит.

Источник: Getty Images

Продолжение статьи под рекламой

Изменился ли наклон оси Земли?

Хотя Земля смещалась на несколько градусов то здесь, то там, Земля никогда не смещалась достаточно далеко от своей оси, чтобы создать какие-либо серьезные экологические проблемы. Однако исследование, опубликованное в мае 2021 года, показало, что таяние льда, вызванное глобальным потеплением, привело к потенциально опасному явлению, известному как полярный дрейф. На самом деле, согласно USA Today , тающие ледяные шапки перераспределили достаточно воды, чтобы успешно сдвинуть Северный и Южный полюса на восток.

Это тоже не произошло за одну ночь. Эффект постоянно наблюдается с середины 1990-х годов, в результате чего общее перемещение составляет около 13 футов в любом направлении. По большому счету, это может показаться не таким уж большим, но если глобальное потепление продолжится, смещение полюсов может в ближайшие годы сдвинуть ось Земли достаточно, чтобы заставить ее наклониться вниз.

Продолжение статьи под рекламой

Источник: Getty Images

Это… это случается.

Что произойдет, если Земля вдруг перестанет вращаться вокруг своей оси?

Изменение климата также способствовало увеличению общего вращения Земли. Это, в сочетании с углом наклона оси Земли и нашим текущим положением среди других планет нашей Солнечной системы, начало незначительно, но потенциально непосильно меняться. Если бы Земля внезапно прекратила вращение или если бы это вращение было принудительно остановлено какими-то небесными средствами, это было бы нехорошо.

Согласно Smithsonian , Земля вращается со скоростью около 1000 миль в час. Если бы это движение остановилось, инерция отправила бы все в восточное направление. Землетрясения, цунами и другие стихийные бедствия будут происходить по всему миру. В то же время атмосфера продолжала бы двигаться, очищая целые континенты от всего, что не было приколочено, — и большей части того, что было. К счастью, этот сценарий, по-видимому, является тем, в который ученые не верят.

Эта статья, первоначально опубликованная 3 мая 2021 г., была обновлена.

Реклама

Еще из Green Matters

Последние новости Изменение климата Новости и обновления

Реклама

Что, если Земля начнет вращаться в обратном направлении?

Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот как это работает.

Изменение направления вращения Земли резко изменит знакомые ландшафты на нескольких континентах. (Изображение предоставлено Shutterstock)

В течение миллиардов лет Земля вращалась в том же направлении, что и Солнце, но что, если бы это направление было противоположным?

Пустыни покроют Северную Америку, засушливые песчаные дюны заменят просторы тропических лесов Амазонки в Южной Америке, а пышные зеленые ландшафты будут процветать от Центральной Африки до Ближнего Востока, согласно представленному ранее компьютерному моделированию . в этом месяце на ежегодной генеральной ассамблее Европейского союза наук о Земле 2018 в Австрии.

В моделировании пустыни не только исчезли с одних континентов и появились на других, но и морозные зимы поразили Западную Европу. Цианобактерии, группа бактерий, вырабатывающих кислород посредством фотосинтеза, расцвели там, где их никогда раньше не было. А атлантическая меридиональная переворачивающаяся циркуляция (AMOC), важное океаническое течение в Атлантике, регулирующее климат, исчезла и вновь появилась в северной части Тихого океана, сообщили ученые на конференции.

Связанные: Что, если мир перестанет вращаться?

Во время годичного обращения Земли вокруг Солнца наша планета совершает полный оборот вокруг своей оси, которая проходит от Северного полюса до Южного полюса, каждые 24 часа, вращаясь со скоростью около 1040 миль в час (1670 км/ч) как измеряется на экваторе. Направление его вращения прямое, или с запада на восток, что кажется против часовой стрелки, если смотреть сверху на Северный полюс, и, по данным НАСА, оно является общим для всех планет в нашей Солнечной системе, кроме Венеры и Урана.

Поскольку Земля вращается, толчок и притяжение ее инерции формируют океанские течения, которые, наряду с атмосферными ветровыми потоками, создают ряд климатических моделей по всему земному шару. Эти узоры переносят обильные осадки во влажные джунгли или, например, отводят влагу от выжженных дождями бесплодных земель.

В ретроградном движении

Чтобы изучить, как вращение Земли влияет на климатическую систему Земли, ученые недавно смоделировали цифровую версию вращения Земли в противоположном направлении — по часовой стрелке, если смотреть сверху на Северный полюс, направление, известное как ретроградное, Флориан Цимен, соавтор моделирования и исследователь из Института метеорологии Макса Планка в Германии, сообщил Live Science в электронном письме.

«[Обратное вращение Земли] сохраняет все основные характеристики топографии, такие как размеры, формы и положение континентов и океанов, создавая при этом совершенно другой набор условий для взаимодействия между циркуляцией и топографией», — сказал Зимен.

Это новое вращение подготовило почву для того, чтобы океанские течения и ветры по-разному взаимодействовали с континентами, создавая совершенно новые климатические условия по всему миру, сообщили исследователи в обзоре проекта.

Цикл вращения

Чтобы смоделировать, что произойдет, если Земля будет вращаться назад (ретроградно, а не прямо), они использовали Модель Земной системы Института Макса Планка, чтобы перевернуть траекторию вращения Солнца — и, таким образом, перевернуть вращение Земли — и обратить Кориолиса. эффект, невидимая сила, которая давит на объекты, движущиеся по поверхности вращающейся планеты.

После того, как эти изменения произошли и модель показала, что Земля вращается в противоположном направлении, исследователи наблюдали за изменениями, которые произошли в климатической системе за несколько тысяч лет, поскольку обратная связь между вращением, атмосферой и океаном начала работать на планете. , — написали ученые в описании работы, которую сейчас готовят к публикации.

В целом, исследователи обнаружили, что Земля, вращающаяся в обратном направлении, была более зеленой. Площадь глобальной пустыни сократилась с примерно 16 миллионов квадратных миль (42 миллиона квадратных километров) до примерно 12 миллионов квадратных миль (31 миллион квадратных километров). Травы проросли на половине бывших пустынных территорий, а на другой половине появились древесные растения. Исследователи обнаружили, что растительность этого мира хранит больше углерода, чем наша вращающаяся вперед Земля.

Однако пустыни появились там, где их раньше не было — на юго-востоке США, юге Бразилии и Аргентины, севере Китая.

Поворот, поворот, поворот

Изменение вращения также изменило глобальные ветры, что привело к изменению температуры в субтропиках и средних широтах; западные зоны континентов охлаждались по мере того, как восточные границы нагревались, а зимы в северо-западной Европе становились значительно холоднее. Океанические течения также меняли направление, нагревая восточные границы морей и охлаждая их западные.

В моделировании АМОС — океанское течение, ответственное за перенос тепла по всему земному шару, — исчезло из Атлантического океана, но в Тихом океане возникло аналогичное, чуть более сильное течение, несущее тепло на восток России. Это было несколько необычно, так как предыдущее исследование, в котором моделировалась Земля, вращающаяся в обратном направлении, не зафиксировало этого изменения, сказал Зимен Live Science в электронном письме.

При ретроградном вращении в Америке (слева) образовался бы обширный пояс пустынь по сравнению с его нынешним положением в Африке и на Ближнем Востоке (справа). (Изображение предоставлено Флорианом Зименом)

«Но поскольку AMOC является результатом многих сложных взаимодействий в климатической системе, у этой разницы может быть много причин», — сказал он.

Связанный: Изображения Земли: Знаковые изображения Земли из космоса

Измененные морские течения в Индийском океане также позволили цианобактериям доминировать в этом регионе, чего им никогда не удавалось добиться, пока Земля вращается в своем нынешнем направлении, обнаружили исследователи.

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ СОДЕРЖАНИЕ

Но для Зимена озеленение Сахары было самым интригующим изменением, появившимся в их «отсталой» модели Земли.

«Увидев зеленую Сахару в нашей модели, я задумался о том, почему у нас есть пустыня в Сахаре и почему ее нет в ретроградном мире», — сказал Зимен. «Именно это размышление о самых основных вопросах очаровывает меня в этом проекте».

Оригинальная статья о Live Science .

Минди Вайсбергер — редактор Live Science для каналов «Животные» и «Планета Земля». Она также сообщает об общих науках, включая изменение климата, палеонтологию, биологию и космос. Минди изучала кино в Колумбийском университете; до Live Science она продюсировала, писала и руководила СМИ для Американского музея естественной истории в Нью-Йорке. Ее видеоролики о динозаврах, астрофизике, биоразнообразии и эволюции появляются в музеях и научных центрах по всему миру, получая такие награды, как CINE Golden Eagle и Communicator Award of Excellence.