Видове въртене на земята и тяхното значение. Видове земни движения и техните географски последици. Движението на Земята около Слънцето

Древногръцки учен предполага, че Земята, както всички други планети, има формата на топка, но по-точно формата на Земята може да се нарече геоид.

Земята е малка планета в Слънчевата система. По размер той надминава Венера, Меркурий, Марс и Плутон. Средният радиус на Земята е 6371 km, докато екваториалният радиус на Земята е по-голям от полярния, т.е. Земята е "сплескана" на полюсите, което се дължи на въртенето на Земята около оста си. Полярният радиус на Земята е 6357 km, а екваториалният радиус е 6378 km. Обиколката на Земята е приблизително 40 хиляди км. А повърхността на нашата планета е приблизително 510 милиона km2.

Около Слънцето и прави пълна обиколка за 365 дни, 6 часа и 9 минути. „Допълнителните“ часове и минути създават допълнителен ден – 29 февруари, така че има високосна година (година, делима на 4).

Земята също се върти около оста си, което води до денонощен цикъл от ден и нощ. Земната ос е въображаема права линия, минаваща през центъра на Земята. Оста пресича земната повърхност в две точки: Северния и Южния полюс.

Земната ос е наклонена с 23,5°, което води до смяната на сезоните на нашата планета. Когато зоната около Северния полюс е обърната към Слънцето, в Северното полукълбо е лято, а в Южното полукълбо е зима. Когато зоната около Южния полюс е обърната към Слънцето, това е обратното. На 22 юни Слънцето е в зенита си над Северния тропик - това е най-дългият ден в годината в Северното полукълбо, 22 декември - над Южния тропик - това е най-късият ден в Северното полукълбо и най-дългият в южната. 21 март и 23 септември са дните на пролетното и есенното равноденствие - дни, когато денят е равен на нощта, а Слънцето е в зенита си над екватора.

Сферичната форма на Земята води до неравномерно нагряване на земната повърхност. Екваториалните области на Земята (гореща термична зона), разположени между тропиците, получават максимално количество слънчева топлина, докато полярните области (студени термични зони) получават минимум, което води до отрицателни температури в полярните ширини.

Нашата планета е в постоянно движение, върти се около Слънцето и собствената си ос. Земната ос е въображаема линия, прекарана от северния към южния полюс (те остават неподвижни по време на въртене) под ъгъл 66 0 33 ꞌ спрямо равнината на Земята. Хората не могат да забележат момента на въртене, защото всички обекти се движат успоредно, скоростта им е еднаква. Би изглеждало точно така, както ако плаваме на кораб и не забелязваме движението на предмети и предмети по него.

Пълен оборот около оста се извършва в рамките на един звезден ден, състоящ се от 23 часа 56 минути и 4 секунди. През този период първо едната или другата страна на планетата се обръща към Слънцето, получавайки различно количество топлина и светлина от него. В допълнение, въртенето на Земята около оста й влияе върху нейната форма (сплесканите полюси са резултат от въртенето на планетата около оста си) и отклонението, когато телата се движат в хоризонтална равнина (реките, теченията и ветровете на южното полукълбо се отклоняват към вляво, на северното полукълбо вдясно).

Линейна и ъглова скорост на въртене

(Въртене на Земята)

Линейната скорост на въртене на Земята около оста й е 465 m/s или 1674 km/h в зоната на екватора, при отдалечаване от нея скоростта постепенно намалява, на северния и южния полюс е нула. Например, за гражданите на екваториалния град Кито (столицата на Еквадор в Южна Америка) скоростта на въртене е точно 465 m/s, а за московчани, живеещи на 55-ия паралел северно от екватора, тя е 260 m/s. (почти наполовина по-малко).

Всяка година скоростта на въртене около оста намалява с 4 милисекунди, което се дължи на влиянието на Луната върху силата на морските и океанските приливи и отливи. Гравитацията на Луната "дърпа" водата в посока, обратна на аксиалното въртене на Земята, създавайки лека сила на триене, която забавя скоростта на въртене с 4 милисекунди. Скоростта на ъглово въртене остава една и съща навсякъде, нейната стойност е 15 градуса на час.

Защо денят отстъпва място на нощта?

(Смяната на нощта и деня)

Времето за пълно завъртане на Земята около нейната ос е един звезден ден (23 часа 56 минути 4 секунди), през този период от време страната, осветена от Слънцето, е първа „в силата“ на деня, страната на сянката е под контрола на нощта, а след това обратно.

Ако Земята се въртеше различно и едната й страна беше постоянно обърната към Слънцето, тогава щеше да има висока температура (до 100 градуса по Целзий) и цялата вода щеше да се изпари; от другата страна, напротив, щеше да има скреж бушува и водата ще бъде под дебел слой лед. И първото, и второто условие биха били неприемливи за развитието на живота и съществуването на човешкия вид.

Защо сезоните се сменят?

(Смяна на сезоните на Земята)

Поради факта, че оста е наклонена спрямо земната повърхност под определен ъгъл, нейните части получават различно количество топлина и светлина по различно време, което предизвиква смяната на сезоните. Според астрономическите параметри, необходими за определяне на времето от годината, определени моменти от времето се приемат като отправни точки: за лятото и зимата това са дните на слънцестоенето (21 юни и 22 декември), за пролетта и есента - равноденствията (20 март). и 23 септември). От септември до март Северното полукълбо е обърнато към Слънцето за по-малко време и съответно получава по-малко топлина и светлина, здравей зима-зима, Южното полукълбо получава много топлина и светлина по това време, да живее лятото! Минават 6 месеца и Земята се премества в противоположната точка на своята орбита и Северното полукълбо получава повече топлина и светлина, дните стават по-дълги, Слънцето се издига по-високо - идва лятото.

Ако Земята беше разположена по отношение на Слънцето в изключително вертикално положение, тогава сезоните изобщо не биха съществували, тъй като всички точки на половината, осветени от Слънцето, биха получили еднакво и равномерно количество топлина и светлина.

Нашата планета е в постоянно движение:

• въртене около собствената си ос, движение около Слънцето;
• въртене със Слънцето около центъра на нашата галактика;
• движение спрямо центъра на Местната група галактики и други.

Движението на Земята около собствената си ос

Въртене на Земята около нейната ос(Фиг. 1). Земната ос се приема като въображаема линия, около която тя се върти. Тази ос е отклонена с 23°27" от перпендикуляра към равнината на еклиптиката. Земната ос се пресича със земната повърхност в две точки - полюсите - Северен и Южен. Гледано от Северния полюс, въртенето на Земята става обратно на часовниковата стрелка, или , както обикновено се смята, от запад на изток планетата извършва пълен оборот около оста си за един ден.

Ориз. 1. Въртене на Земята около оста си

Един ден е единица време. Има звездни и слънчеви дни.

Сидеричен ден- това е периодът от време, през който Земята ще се завърти около оста си спрямо звездите. Те са равни на 23 часа 56 минути 4 секунди.

Слънчев ден- това е периодът от време, през който Земята се върти около оста си спрямо Слънцето.

Ъгълът на въртене на нашата планета около оста е еднакъв на всички географски ширини. За един час всяка точка от повърхността на Земята се премества с 15° от първоначалното си положение. Но в същото време скоростта на движение е обратно пропорционална на географската ширина: на екватора тя е 464 m/s, а на ширина 65° е само 195 m/s.

Въртенето на Земята около оста си през 1851 г. е доказано в своя експеримент от Ж. Фуко. В Париж, в Пантеона, под купола беше окачено махало, а под него кръг с деления. При всяко следващо движение махалото се озоваваше на нови деления. Това може да се случи само ако повърхността на Земята под махалото се върти. Положението на равнината на люлеене на махалото на екватора не се променя, тъй като равнината съвпада с меридиана. Аксиалното въртене на Земята има важни географски последици.

Когато Земята се върти, възниква центробежна сила, която играе важна роля при оформянето на формата на планетата и намалява силата на гравитацията.

Друго от най-важните последствия от аксиалното въртене е образуването на ротационна сила - Кориолисови сили.През 19 век за първи път е изчислено от френски учен в областта на механиката Г. Кориолис (1792-1843). Това е една от инерционните сили, въведени, за да се вземе предвид влиянието на въртенето на движеща се отправна система върху относителното движение на материална точка. Действието му може да се изрази накратко по следния начин: всяко движещо се тяло в Северното полукълбо се отклонява надясно, а в Южното полукълбо - наляво. На екватора силата на Кориолис е нула (фиг. 3).

Ориз. 3. Действие на силата на Кориолис

Действието на силата на Кориолис се простира върху много явления от географската обвивка. Неговият отклоняващ ефект е особено забележим в посоката на движение на въздушните маси. Под въздействието на отклоняващата сила на въртенето на Земята ветровете на умерените ширини на двете полукълба поемат предимно западна посока, а в тропическите ширини - източна. Подобно проявление на силата на Кориолис се открива в посоката на движение на океанските води. Асиметрията на речните долини също е свързана с тази сила (десният бряг обикновено е висок в Северното полукълбо, а левият бряг в Южното полукълбо).

Въртенето на Земята около нейната ос също води до движение на слънчевата светлина по земната повърхност от изток на запад, т.е. до смяна на деня и нощта.

Смяната на деня и нощта създава ежедневен ритъм в живата и неживата природа. Циркадният ритъм е тясно свързан със светлинните и температурните условия. Ежедневната промяна на температурата, дневните и нощните ветрове и т.н. са добре известни в живата природа - фотосинтезата е възможна само през деня, повечето растения отварят цветовете си в различни часове; Някои животни са активни през деня, други през нощта. Човешкият живот също протича в денонощен ритъм.

Друго следствие от въртенето на Земята около нейната ос е разликата във времето в различни точки на нашата планета.

От 1884 г. е прието поясното време, т.е. цялата повърхност на Земята е разделена на 24 часови зони по 15° всяка. Отзад стандартно времевземете местното време на средния меридиан на всяка зона. Времето в съседните часови зони се различава с един час. Границите на поясите се очертават, като се вземат предвид политическите, административните и икономическите граници.

За нулев пояс се счита поясът на Гринуич (наречен на Гринуичката обсерватория близо до Лондон), който минава от двете страни на главния меридиан. Взема се предвид времето на основния или основния меридиан Всемирно време.

Меридиан 180° се приема за международен линия за дата- конвенционална линия на повърхността на земното кълбо, от двете страни на която часовете и минутите съвпадат, а календарните дати се различават с един ден.

За по-рационално използване на дневната светлина през лятото през 1930 г. страната ни въвежда време за майчинство,един час напред от часовата зона. За да се постигне това, стрелките на часовника бяха преместени с един час напред. В това отношение Москва, намирайки се във втората часова зона, живее според времето на третата часова зона.

От 1981 г., от април до октомври, времето се премества с един час напред. Това е т.нар лятно време.Въвежда се за пестене на енергия. През лятото Москва е с два часа напред от стандартното време.

Часът на часовата зона, в която се намира Москва, е Москва.

Движение на Земята около Слънцето

Въртейки се около оста си, Земята едновременно се движи около Слънцето, обикаляйки кръга за 365 дни 5 часа 48 минути 46 секунди. Този период се нарича астрономическа година.За удобство се смята, че има 365 дни в годината и на всеки четири години, когато се „натрупат“ 24 часа от шест часа, има не 365, а 366 дни в годината. Тази година се нарича високосна годинаи един ден се добавя към февруари.

Пътят в космоса, по който Земята се движи около Слънцето, се нарича орбита(фиг. 4). Орбитата на Земята е елиптична, така че разстоянието от Земята до Слънцето не е постоянно. Когато Земята е вътре перихелий(от гръцки пери- близо, близо и хелиос- Слънце) - най-близката до Слънцето точка на орбита - на 3 януари разстоянието е 147 милиона км. По това време в Северното полукълбо е зима. Най-голямото разстояние от Слънцето в афелий(от гръцки аро- далеч от и хелиос- Слънце) - най-голямо разстояние от Слънцето - 5 юли. Равнява се на 152 милиона км. По това време в Северното полукълбо е лято.

Ориз. 4. Движението на Земята около Слънцето

Годишното движение на Земята около Слънцето се наблюдава от непрекъснатата промяна в положението на Слънцето в небето - сменят се обедната височина на Слънцето и положението на изгрева и залеза му, продължителността на светлите и тъмните части на денят се променя.

При движение по орбита посоката на земната ос не се променя, тя винаги е насочена към Полярната звезда.

В резултат на промените в разстоянието от Земята до Слънцето, както и поради наклона на земната ос към равнината на нейното движение около Слънцето, се наблюдава неравномерно разпределение на слънчевата радиация на Земята през цялата година. Така се сменят сезоните, което е характерно за всички планети, чиято ос на въртене е наклонена към равнината на орбитата им. (еклиптика)различен от 90°. Орбиталната скорост на планетата в Северното полукълбо е по-висока през зимата и по-ниска през лятото. Следователно зимното полугодие продължава 179 дни, а лятното - 186 дни.

В резултат на движението на Земята около Слънцето и наклона на земната ос към равнината на нейната орбита с 66,5°, нашата планета преживява не само смяна на сезоните, но и промяна на продължителността на деня и нощта.

Въртенето на Земята около Слънцето и смяната на сезоните на Земята са показани на фиг. 81 (равноденствия и слънцестоения в съответствие със сезоните в Северното полукълбо).

Само два пъти в годината - в дните на равноденствието, продължителността на деня и нощта на цялата Земя е почти еднаква.

Равноденствие- моментът във времето, в който центърът на Слънцето при видимото си годишно движение по еклиптиката пресича небесния екватор. Има пролетно и есенно равноденствие.

Наклонът на оста на въртене на Земята около Слънцето на равноденствията на 20-21 март и 22-23 септември се оказва неутрален по отношение на Слънцето, а частите на планетата, обърнати към него, са равномерно осветени от полюс до полюс ( Фиг. 5). Слънчевите лъчи падат вертикално на екватора.

Най-дългият ден и най-късата нощ са на лятното слънцестоене.

Ориз. 5. Осветяване на Земята от Слънцето в дните на равноденствието

Слънцестоене- в момента, в който центърът на Слънцето премине най-отдалечените от екватора точки на еклиптиката (точки на слънцестоене). Има лятно и зимно слънцестоене.

В деня на лятното слънцестоене 21-22 юни Земята заема положение, при което северният край на нейната ос е наклонен към Слънцето. И лъчите падат вертикално не на екватора, а на северния тропик, чиято ширина е 23 ° 27 ". Не само полярните региони са осветени денонощно, но и пространството отвъд тях до ширина 66 ° 33" (Арктическия кръг). В Южното полукълбо по това време е осветена само тази част от него, която се намира между екватора и южния арктически кръг (66°33"), а отвъд него земната повърхност не е осветена в този ден.

В деня на зимното слънцестоене, 21-22 декември, всичко се случва наобратно (фиг. 6). Слънчевите лъчи вече падат вертикално върху южните тропици. Областите, които са осветени в южното полукълбо, са не само между екватора и тропиците, но и около южния полюс. Тази ситуация продължава до пролетното равноденствие.

Ориз. 6. Осветление на Земята на зимното слънцестоене

На два паралела на Земята в дните на слънцестоенето Слънцето по обяд е точно над главата на наблюдателя, т.е. в зенита. Такива паралели се наричат тропиците.В Северния тропик (23° с.ш.) Слънцето е в зенита си на 22 юни, в Южния тропик (23° с.ш.) - на 22 декември.

На екватора денят винаги е равен на нощта. Ъгълът на падане на слънчевите лъчи върху земната повърхност и продължителността на деня там се променят малко, така че смяната на сезоните не е ясно изразена.

Арктически кръговезабележителни с това, че те са границите на области, където има полярни дни и нощи.

Полярен ден- периодът, когато Слънцето не пада под хоризонта. Колкото полюсът е по-далеч от Арктическия кръг, толкова по-дълъг е полярният ден. На ширината на Северния полярен кръг (66,5°) тя продължава само едно денонощие, а на полюса - 189 дни. В Северното полукълбо, на ширината на Северния полярен кръг, полярният ден се наблюдава на 22 юни, деня на лятното слънцестоене, а в Южното полукълбо, на ширината на Южния полярен кръг, на 22 декември.

полярна нощпродължава от един ден на ширината на Арктическия кръг до 176 дни на полюсите. По време на полярната нощ Слънцето не се показва над хоризонта. В Северното полукълбо на ширината на Арктическия кръг това явление се наблюдава на 22 декември.

Невъзможно е да не се отбележи такъв прекрасен природен феномен като белите нощи. Бели нощи- това са светли нощи в началото на лятото, когато вечерната зора се сближава със сутринта и здрачът продължава цяла нощ. Те се наблюдават в двете полукълба на ширини над 60°, когато центърът на Слънцето в полунощ пада под хоризонта с не повече от 7°. В Санкт Петербург (около 60° с.ш.) белите нощи продължават от 11 юни до 2 юли, в Архангелск (64° с.ш.) - от 13 май до 30 юли.

Сезонният ритъм във връзка с годишното движение влияе преди всичко върху осветеността на земната повърхност. В зависимост от изменението на височината на Слънцето над хоризонта на Земята има пет светещи зони.Горещата зона се намира между Северния и Южния тропик (тропика на рака и тропика на Козирога), заема 40% от земната повърхност и се отличава с най-голямото количество топлина, идваща от Слънцето. Между тропиците и арктическите кръгове в южното и северното полукълбо има зони с умерена светлина. Тук вече са изразени сезоните на годината: колкото по-далеч от тропиците, толкова по-кратко и по-хладно е лятото, толкова по-дълга и по-студена е зимата. Полярните зони в Северното и Южното полукълбо са ограничени от Арктическите кръгове. Тук височината на Слънцето над хоризонта е ниска през цялата година, така че количеството слънчева топлина е минимално. Полярните зони се характеризират с полярни дни и нощи.

В зависимост от годишното движение на Земята около Слънцето, не само смяната на сезоните и свързаната с това неравномерност на осветеността на земната повърхност по географски ширини, но и значителна част от процесите в географската обвивка: сезонни промени във времето, режим на реки и езера, ритми в живота на растенията и животните, видове и време на селскостопанска работа.

Календар.Календар- система за изчисляване на дълги периоди от време. Тази система се основава на периодични природни явления, свързани с движението на небесните тела. Календарът използва астрономически явления – смяна на сезоните, деня и нощта, смяна на лунните фази. Първият календар е египетски, създаден през 4 век. пр.н.е д. На 1 януари 45 г. Юлий Цезар въвежда Юлианския календар, който все още се използва от Руската православна църква. Поради факта, че продължителността на юлианската година е с 11 минути 14 секунди по-голяма от астрономическата, към 16в. натрупана „грешка“ от 10 дни - денят на пролетното равноденствие не настъпи на 21 март, а на 11 март. Тази грешка е коригирана през 1582 г. с указ на папа Григорий XIII. Броенето на дните беше преместено с 10 дни напред и денят след 4 октомври беше предписано да се счита за петък, но не 5 октомври, а 15 октомври. Пролетното равноденствие отново е върнато на 21 март и календарът започва да се нарича григориански. Той е въведен в Русия през 1918 г. Той обаче има и редица недостатъци: неравномерна продължителност на месеците (28, 29, 30, 31 дни), неравенство на тримесечията (90, 91, 92 дни), несъответствие на броя на месеци по дни от седмицата.

Движението на Земята е движението на Земята спрямо избрана координатна система. Земята участва в няколко вида движения:

1) Движение заедно със Слънчевата система около центъра на Галактиката. Една революция е галактическа година (230 или 280 милиона години).

Приблизително на всеки 230 милиона години процесите на планинообразуване се засилват на Земята, но все още не е доказано, че това е свързано с революцията на Слънчевата система около центъра на Галактиката.

Циркулацията около Слънцето, ежедневното въртене и наклонът на земната ос водят до смяната на сезоните.

2) Движение около Слънцето по елиптична орбита, близка до окръжност с радиус около 149,6 милиона km. Срокът на обръщение е една година. Равнината на орбитата се нарича равнина на еклиптиката.

3) Въртенето на Земята около оста й е един оборот на ден.

Въртенето на Земята около нейната ос има няколко последствия:

Смяна на деня и нощта

Сплескаността на Земята на полюсите

Появата на силата на Кориолис

По-равномерно нагряване на повърхността на планетата

4) Орбита около общ център на масата с Луната с период от 27,32 дни.

Въртенето на Земята и Луната около общ център на масата и ежедневното въртене на Земята създават приливи и отливи в хидросферата, атмосферата и литосферата.

31. Аксиално въртене на Земята

Операционна система. Z. въртене се случва от запад. на изток или срещу час. стрелки, когато се гледа от север. полюсите на света Това е посоката на движение. присъщи на цялата ни Галактика.

Ротационна ос З. се обадил направо, пасаж. h/w центъра на неговата маса, около котката. Z. се върти.

За природата на земята. въртенето на повърхността на повърхността е от голямо значение:

1. Създава осн единици време - ден,разделяйки се на 2 основни части - светеща и неосветена.. С тази единица време се свързва физиолог. дейности на животни и растения. Смяната на напрежението (работа) и релаксация (почивка) е вътрешна потребност на организмите. Неговите ритми могат да бъдат различни, но в процеса на еволюцията имаше подбор на такива организми, чиито вътрешни биологични „часовници“ „работят“ ежедневно.

Основният синхронизатор на биологичните ритми е редуването на светлина и тъмнина. Свързва се с ритъма на фотосинтезата, деленето и растежа на клетките, дишането, светенето на водораслите и много други.

Най-важната характеристика на топлинния режим на земната повърхност - редуването на дневно нагряване и нощно охлаждане - зависи от деня. В този случай е важна не само смяната, но и нейната продължителност.

Дневният ритъм се проявява и в неживата природа: в нагряването и охлаждането на скалите и изветрянето, темп. режим на водоемите, темп. въздух и ветрове, земя. валежи

2. Второ съществително. значение въртене геог. пространството се състои в разделянето му на дясно и ляво. Това води до отклонение на траекториите на движещите се тела надясно в северното полукълбо и наляво в южното полукълбо.

3. Завъртете Z. в полето на слънчевата радиация се определя запад-изток. обхват на природните зони.

32. Революцията на Земята около слънцето

Пътят на Земята около Слънцето се нарича орбита. Орбитата на Земята е елипса, близка до кръг. Дължината му е повече от 930 милиона км. Земята прави пълен оборот за 365 дни, 6 часа и 9 минути. Този период се нарича звездна година. Оста на въртене на Земята е наклонена към нейната орбита под ъгъл от 66,5 градуса, това явление допринася за смяната на сезоните. Наклонът на земната ос към орбиталната равнина и запазването на нейната ориентация в пространството причинява различни ъгли на падане на слънчевите лъчи и съответно разлики в потока на топлина към земната повърхност, а също така влияе върху неравномерната продължителност на деня и нощ през цялата година на всички географски ширини с изключение на екватора.

Земята прави пълна обиколка около Слънцето за 365 дни. 6 ч. 9 мин. 9 сек. В края на звездната година наблюдател от Земята ще види Слънцето близо до същата звезда, където е било преди година. Тропическата година, тоест периодът от време между две последователни преминавания на Слънцето през пролетното равноденствие, продължава 365 дни. 5 часа 48 минути 46 секунди; той е приблизително 20 минути по-кратък от звездния.

Пътят на годишното движение на Земята, или орбитата, има формата на елипса, със Слънцето в единия фокус. От това следва, че разстоянието между Земята и Слънцето се променя през годината. Земята е най-близо до Слънцето или в перихелий на 3 януари. Тогава разстоянието от Земята до Слънцето е 147 000 000 км. На 5 юли, в афелия, Земята се отдалечава от Слънцето на 152 000 000 км. Дължината на земната орбита е 940 милиона км.

Революцията на Земята около Слънцето дава втората основна единица време - година.За разлика от дневното въртене, годината се определя не от въртенето на Земята около самото Слънце или дори от промяната на разстоянието до него, а от факта, че оста на въртене на Земята е наклонена спрямо орбиталната равнина

34. Гравитационното поле на Земята. Геомагнитно поле на Земята

Земно притегляне-фундаментално взаимодействие в природата, кат. всички материални тела са податливи. Гравитацията играе решаваща роля в мащаба на космоса

земното гравитационно поле,гравитационно поле; силово поле, причинено от привличането (гравитацията) на Земята и центробежната сила, причинена от ежедневното й въртене. Също така зависи (леко) от привличането на Луната, Слънцето и други небесни тела и масите на земната атмосфера. G. p. z, характеризиращ се с гравитационен потенциал и различни производни от него.

В рамките на класиката механика гр. взаимодействието се описва от закона за всемирното притегляне: сила гр. привличане е равно на произв. маси на квадрат разстояния:

F=G∙(m 1 ∙m 2)/R 2 G=6,67∙10 -11 H∙m 2 /kg 2

Подобно на други планети от Слънчевата система, тя прави 2 основни движения: около собствената си ос и около Слънцето. От древни времена именно на тези две редовни движения се основаваха изчисленията на времето и възможността за съставяне на календари.

Един ден е времето на въртене около собствената си ос. Една година е революция около Слънцето. Разделянето на месеци също е в пряка връзка с астрономическите явления - тяхната продължителност е свързана с фазите на Луната.

Въртене на Земята около собствената си ос

Нашата планета се върти около собствената си ос от запад на изток, тоест обратно на часовниковата стрелка (гледана от Северния полюс). Оста е виртуална права линия, пресичаща земното кълбо в областта на Северния и Южния полюс, т.е. полюсите имат фиксирано положение и не участват във въртеливо движение, докато всички други точки на местоположението на земната повърхност се въртят, като скоростта на въртене не е идентична и зависи от тяхното положение спрямо екватора - колкото по-близо до екватора, толкова по-висока скоростта на въртене.

Например в италианския регион скоростта на въртене е приблизително 1200 км/ч. Последиците от въртенето на Земята около оста й са смяната на деня и нощта и видимото движение на небесната сфера.

Всъщност изглежда, че звездите и другите небесни тела на нощното небе се движат в посока, обратна на нашето движение с планетата (тоест от изток на запад).

Изглежда, че звездите са около Полярната звезда, която се намира на въображаема линия – продължение на земната ос в северна посока. Движението на звездите не е доказателство, че Земята се върти около оста си, тъй като това движение може да е следствие от въртенето на небесната сфера, ако приемем, че планетата заема фиксирана, неподвижна позиция в пространството.

Махалото на Фуко

Неопровержимо доказателство, че Земята се върти около собствената си ос, е представено през 1851 г. от Фуко, който провежда известния експеримент с махало.

Нека си представим, че намирайки се на Северния полюс, привеждаме махало в трептящо движение. Външната сила, действаща върху махалото, е гравитацията, но тя не влияе на промяната в посоката на трептенията. Ако подготвим виртуално махало, което оставя следи по повърхността, можем да сме сигурни, че след известно време следите ще се движат по посока на часовниковата стрелка.

Това въртене може да бъде свързано с два фактора: или с въртенето на равнината, върху която махалото прави колебателни движения, или с въртенето на цялата повърхност.

Първата хипотеза може да бъде отхвърлена, като се има предвид, че върху махалото няма сили, които да променят равнината на колебателните движения. От това следва, че Земята се върти и извършва движения около собствената си ос. Този експеримент е извършен в Париж от Фуко, той използва огромно махало под формата на бронзова сфера с тегло около 30 кг, окачено на 67-метров кабел. Началната точка на осцилаторните движения е записана на повърхността на пода на Пантеона.

Така че Земята се върти, а не небесната сфера. Хората, наблюдаващи небето от нашата планета, записват движението както на Слънцето, така и на планетите, т.е. Всички обекти във Вселената се движат.

Времеви критерий – ден

Денонощието е периодът от време, през който Земята прави пълно завъртане около собствената си ос. Има две дефиниции на понятието ден. „Слънчев ден“ е период от време на въртене на Земята, през който . Друга концепция - „звезден ден“ - предполага различна отправна точка - всяка звезда. Продължителността на двата типа дни не е идентична. Продължителността на звездния ден е 23 часа 56 минути 4 секунди, докато продължителността на слънчевия ден е 24 часа.

Различната продължителност се дължи на факта, че Земята, въртейки се около собствената си ос, извършва и орбитално въртене около Слънцето.

По принцип продължителността на слънчевия ден (въпреки че се приема за 24 часа) не е постоянна величина. Това се дължи на факта, че орбиталното движение на Земята се извършва с променлива скорост. Когато Земята е по-близо до Слънцето, нейната орбитална скорост е по-висока; докато се отдалечава от Слънцето, скоростта намалява. В тази връзка беше въведено такова понятие като „среден слънчев ден“, а именно неговата продължителност е 24 часа.

Обикаля около Слънцето със скорост 107 000 км/ч

Скоростта на въртене на Земята около Слънцето е второто основно движение на нашата планета. Земята се движи по елиптична орбита, т.е. орбитата има формата на елипса. Когато е в непосредствена близост до Земята и попадне в нейната сянка, настъпват затъмнения. Средното разстояние между Земята и Слънцето е приблизително 150 милиона километра. Астрономията използва единица за измерване на разстояния в Слънчевата система; тя се нарича „астрономическа единица“ (AU).

Скоростта, с която Земята се движи в орбита, е приблизително 107 000 км/ч.
Ъгълът, образуван от земната ос и равнината на елипсата, е приблизително 66°33', това е постоянна стойност.

Ако наблюдавате Слънцето от Земята, получавате впечатлението, че Слънцето се движи по небето през цялата година, преминавайки през звездите и звездите, които съставляват Зодиака. Всъщност Слънцето също преминава през съзвездието Змиеносец, но то не принадлежи към зодиакалния кръг.