Рухи Землі. Матеріал для учнів 5 класу.

 

  

 

 

                                                            Форма і рухи Землі

Земля — третя від Сонця та найбільша з планет земної групи. Астрономи встановили, що наша планета одночасно бере участь у декількох видах рухів. Наприклад, у складі Сонячної системи вона рухається навколо центра Чумацького шляху. Однак головних видів руху, що з давніх часів були відомі людству, два: осьовий та орбітальний. Форма, розміри та рухи нашої планети мають важливе значення у формуванні природи Землі.
Географічні наслідки форми та розмірів Землі
На думку вчених, Земля утворилася приблизно 4,7 мільярдів років тому. Своєю формою вона нагадує сплюснуту кулю. Така кулеподібна фігура Землі дістала назву геоїд.
Форма Землі та її розміри мають важливе географічне значення (рис. 1). Величезна маса нашої планети — 6,6 гекстильйонів тонн (у цьому числі 21 нуль!) — формує силу земного тяжіння, яка утримує на поверхні воду та атмосферу навколо Землі.
Форма Землі визначає кут падіння сонячних променів на поверхню: на різних широтах вони падають під різними кутами. Це спричиняє нерівномірне нагрівання планети, зональний розподіл тепла та формування теплових поясів. Теплові пояси, у свою чергу, разом з іншими чинниками (розмірами та масою Землі, її відстанню від Сонця) обумовлюють закономірну зміну природних процесів і явищ у географічній оболонці в напрямі від екватора до полюсів.
Обертання Землі навколо своєї осі.
Наша планета рівномірно обертається навколо уявної осі із заходу на схід, якщо дивитися на неї з боку Північного полюса. Такий рух Землі називають осьовим обертанням. Земна вісь нахилена під кутом 66°33' до площини орбіти. При цьому вісь орієнтована своїм північним кінцем на Полярну зорю.
Чим швидше обертається планета навколо своєї осі, тим коротша доба, і навпаки. Наприклад: Уран обертається навколо своєї осі у два рази швидше за Землю, тому тривалість доби на Урані становить половину земної доби.
Географічне значення осьового обертання Землі дуже велике. Насамперед воно впливає на форму Землі. Сплющення Землі біля полюсів — результат її осьового обертання. Відстань від центра Землі до полюсів (полярний радіус) на 21 км коротша за відстань від центра Землі до екватора (екваторіальний радіус).
Із цієї ж причини окружність Землі по меридіанам на 72 км менша від екваторіальної.
Через осьове обертання Землі всі тіла, що рухаються по її поверхні, відхиляються від первісного напряму: у Північній півкулі — у правий бік за напрямком свого руху, а в Південній півкулі — у лівий бік. Людина, що рухається зі швидкістю 4—5 км/год, дію відхиляючої сили, звісно, не відчуває. Проте на великі маси води ця ст має суттєвий вплив.
Осьове обертання викликає добові зміни в надходженні сонячного світла й тепла на земну поверхню, пояснює видимий рух зорь та Місяця на небосхилі. Також воно визначає розбіжності в часі в різних частинах земної кулі.
Всесвітній час та годинні пояси.
Обертаючись навколо своєї осі, Земля послідовно повертається до Сонця різними частинами своєї поверхні, тому зрозуміло, що день настає в різних місцях земної кулі не одночасно. Час меридіана певного місця Землі називається місцевим, або сонячним, часом. Різниця в місцевому часі двох меридіанів залежить від різниці їхньої географічної довготи. Рухаючись на захід або схід, із кожним градусом довготи стрілки годинника треба переводити назад або вперед на 4 хвилини (за 4 хвилини Земля обертається на один градус — 1°). Зрозуміло, що в повсякденному житті таким часом користуватися незручно.

Для зручності відліку часу поверхня Землі умовно поділена на 24 годинні пояси (за кількістю годин у добі) (рис. 3). Час у межах кожного поясу називають поясним. Відлік поясів починається від нульового меридіана. Це пояс, посередині якого проходить Гринвіцький (нульовий) меридіан. Час на цьому меридіані називають всесвітнім.
Час сусідніх поясів відрізняється на 1 годину. Відлік поясів ведеться на схід. Посередині 12-го поясу приблизно вздовж 180°-го меридіана проходить лінія зміни дат. Від цієї лінії зі сходу на захід починає свій відлік нова доба.
Якщо мандрівник перетинає лінію зміни дат зі сходу на захід, то календарна дата переводиться на один день вперед, якщо із заходу на схід, — то повертається на один день назад.
• Орбітальний рух Землі.
Земля рухається по своїй орбіті навколо Сонця із середньою швидкістю близько 30 км/с. Один оберт навколо Сонця вона здій-

снює за рік — відрізок часу тривалістю 365 діб 6 годин 9 хвилин 9 секунд. Через нахил земної осі до площини орбіти при орбітальному русі Сонце освітлює краще то Північну, то Південну півкулю. Нерівномірність освітлення та нагріву земної поверхні викликає зміну пір року (рис. 4).
Під час весняного й осіннього рівнодення (21 березня і 23 вересня) Сонце перебуває в зеніті над екватором. Його промені падають на екватор під прямим кутом. На північ і на південь від нього проміння падає під однаково меншими кутами. Тому на всій земній кулі (крім полюсів) день дорівнює ночі й триває 12 годин.
У день літнього сонцестояння (22 червня) вісь Землі нахилена північним кінцем до Сонця і його промені прямовисно падають на паралель 23°27' пн. ш. — Північний тропік. У цей час на всіх широтах Північної півкулі Сонце займає найвище положення. На північ від паралелі 66°33' пн. ш. (Північне полярне коло) Сонце за горизонт не заходить. Скрізь у Північній півкулі день довший за ніч, він збільшується від 12 годин на екваторі до 24 годин на полюсі. 22 червня в Північній півкулі починається астрономічне літо, а в Південній — астрономічна зима.
У день зимового сонцестояння — 22 грудня положення Землі протилежне. До Сонця обернена Південна півкуля і його проміння прямовисно падає на Південний тропік — паралель 23°27' пд. ш. Тепер освітлена вся південна полярна частина по паралелі 66°33' пд. ш. (Південне полярне коло). У Південній півкулі розпочинається астрономічне літо, а в Північній — астрономічна зима.
Наявність поясів освітлення на Землі визначає зміну в напрямку від екватора не лише температури повітря, але й вигляду земної поверхні, усіх природних умов, що впливають на життя та господарську діяльність людей.
Унаслідок орбітального руху та нахилу земної осі до площини орбіти на Землі утворилися п’ять поясів освітлення, обмежених тропіками та полярними колами (рис. 5). Вони відрізняються висотою полуденного Сонця над горизонтом, тривалістю дня та тепловими умовами.
Висновки
Кулеподібна форма Землі визначає різну кількість сонячного світла й тепла, що надходить на її поверхню на різних широтах.
Головними географічними наслідками осьового обертання Землі є зміна дня і ночі, добова ритмічність природних явищ та процесів, стиснута біля полюсів форма планети, відхиляюча сила, що впливає на переміщення тіл.
Головними географічними наслідками орбітального обертання Землі є зміна пір року та сезонна ритмічність природних процесів.
На спостереженнях за осьовим та орбітальним рухами Землі ґрунтується відлік часу.