Вращение земли вокруг нашего светила. Солнце встает на восходе. Сутки. Что такое сидери́ческие и солнечные сутки

Меня всегда вдохновляла и удивляла система, охватывающая весь космос. В особенности, мой интерес пал на нашу родную и любимую планету. Земля постоянно находится в состоянии вращательного движения вокруг Солнца, словно волчок на столе. Но, в отличие от волчка, угловая скорость Земли не зависит от силы, ведь она постоянна. Но какое время требуется нашей планете для совершения одного оборота вокруг большого раскаленного шара?

Какое время требуется Земле для оборота вокруг Солнца

Прежде чем дать ответ на поставленный вопрос, следует выяснить:

Точную траекторию движению Земли.
Связь между вращением планеты и временами года.
Влияние наклона между планетой и вертикалью.

Итак, наша планета постоянно крутится вокруг своей оси. Но, кроме того, она одновременно вращается и вокруг одной из самых больших и близких звезд. Путь, которого придерживается Земля во время вращения, не является окружностью, ведь она слегка вытянута. Из этого следует, что за двенадцать месяцев Земля находится на чуть более близкой дистанции, и также на более дальней ровно два раза. (первый случай мне более симпатичен). Вы, конечно, подумали, что из-за этого случаются изменения времен года. Но, к сожалению, это не так. Главным виновником этого явления является все тот же угол между центром Земли и вертикалью. Дело в том, что во время движения Земли этот «дефект» остается.

Изменение времен года

Представьте, что мимо Солнца пролетает наша планета, северная часть которой находится лицом к лицу со звездой. Солнце отвечает этой стороне своим теплом и светом. Сейчас там летние беззаботные каникулы. А край, предназначенный для юга, практически скрыт от Солнца. Там сейчас преобладает холод и новогоднее настроение. Но путь нашей планеты все еще продолжается. И вот уже все по-другому. Юг и север меняются местами. Медведь, находившийся в некогда теплом климате, вынужден тщательно подготовиться к спячке.

Один лишь уклон дает нашей планете приближаться к Солнцу на одно и то же расстояние. Это пора золотой осени и цветущей весны. Соответственно, за этим явлением следует другое немаловажное следствие, а именно - четырехкратное изменение времени года.

Отрезок времени, равный периоду обращения Земли вокруг Солнца

Альтернативные описания

Вековая сотка

Все двенадцать месяцев

Единица исчисления времени

Ломоть времени

Отрезок, промежуток времени

Период, состоящий из трехсот шестидесяти пяти разочарований (Амброз Бирс)

Сколько гонялся за Керинейской ланью Геракл

Двенадцать месяцев

Фильм Питера Уира «... опасной жизни»

Фильм Оливера Стоуна «Последний... во Вьетнаме»

Фильм Майкла Чимино «... дракона»

Старый новый...

С января по январь

Отмечаемый отрезок жизни

Фильм Ридли Скотта «Хороший...»

Повесть российской писательницы М. П. Прилежаевой «Удивительный...»

Фильм Олега Ефремова «Старый Новый...»

Круглый отрезок времени

Роман Василия Белова «... великого перелома»

. «на первую ступеньку встал парень молодой, к двенадцатой ступеньке пришел старик седой» (загадка)

Период времени от елки до елки

. «летний день... кормит» (посл.)

От дня рождения до дня рождения

365 или 366 дней

52 недели

Отрезок времени

Високосный...

Период срочной службы

Промежуток времени

Цикл Земли вокруг Солнца

Круг Земли вокруг Солнца

. «раз в... и палка стреляет»

Время жизни календаря

Срок, оставляющий кольцо на дереве

Отрезок времени от елочки до елочки

Время круиза Земли вокруг Солнца

Оборота Земли вокруг Солнца

. «вечный процент»

Процент века

Период обращения Земли вокруг Солнца

. ""Один... весь век заел"", слово из поговорки

Единица исчисления времени

Круглый отрезок времени

. ".... в год и палка стреляет"

. "Вечный процент"

. "Летний день... кормит" (посл.)

. "на первую ступеньку встал парень молодой, к двенадцатой ступеньке пришел старик седой" (загадка)

. "раз в... и палка стреляет"

М. продолжение времени, в какое солнце, при мнимом течении, ходе своем, возвращается в ту же точку; время обтечения земли вкруг солнца, месяцев, или недели с одним или с двумя днями. Тропический, истинный, солнечный или астрономический год, содержит

Повесть российской писательницы М. П. Прилежаевой "Удивительный..."

Роман Василия Белова "... великого перелома"

Фильм Майкла Чимино "... дракона"

Фильм Олега Ефремова "Старый Новый..."

Фильм Оливера Стоуна "Последний... во Вьетнаме"

Фильм Питера Уира "... опасной жизни"

Фильм Ридли Скотта "Хороший..."

Земля обращается вокруг Солнца со средней скоростью 29,76 км/сек. Весь путь по орбите она проходит за 365 суток 6 часов 9 минут 9,6 секунды.
Важнейшее следствие обращения Земли вокруг Солнца при почти неизменном положении ее оси в пространстве - смена времен года.
Начало астрономического лета в северном полушарии - 22 июня - день летнего солнцестояния . В южном полушарии в это время начинается астрономическая зима. В день летнего солнцестояния Земля располагается в афелии. Ось Земли наклонена северным концом к Солнцу, и солнечные лучи в полдень падают отвесно на широте 23°27" с. ш. - на северном тропике, 22 июня Солнце занимает на небе всех широт северного полушария наивысшее в году положение. Широты к северу от 66°33" с. ш. (от северного полярного круга) оказываются полностью на освещенной половине Земли (рис. 14, а), и Солнце за горизонт здесь не заходит.
На всех широтах между северным полярным кругом и экватором день длиннее ночи. Освещенность северного полушария в день летнего солнцестояния наибольшая за год. В южном полушарии в день летнего солнцестояния Солнце находится особенно низко над горизонтом. К югу от 66°33" ю. ш. (от южного полярного круга) царит полярная ночь, соответствующая по продолжительности полярному дню тех же широт северного полушария. На всех широтах между южным полярным кругом и экватором день короче ночи. Освещенность южного полушария в день летнего солнцестояния наименьшая за год.

Непрерывно перемещаясь по орбите, 23 сентября Земля занимает положение, при котором светораздельная линия проходит через географические полюса, и день равен ночи на всей Земле. Это день осеннего равноденствия . Оба полушария (северное и южное) в этот день освещены одинаково. 23 сентября - начало астрономической осени в северном полушарии и начало астрономической весны - в южном.
22 декабря, в день зимнего солнцестояния , Земля находится в перигелии. К Солнцу обращено южное полушарие, и там начинается астрономическое лето, тогда как в северном полушарии наступает астрономическая зима. Солнечные лучи в полдень падают отвесно на южный тропик (23°27" ю. ш.). Область около южного полюса, ограниченная южным полярным кругом (66°33" ю. ш.), освещена незаходящим Солнцем; над соответствующей областью в северном полушарии Солнце не восходит. Освещенность южного полушария наибольшая в году, северного - наименьшая. Как и 22 июня, день равен ночи только на экваторе.

21 марта, в день весеннего равноденствия, Солнце освещает Землю так же, как и 23 сентября: оно стоит в зените над экватором, и на всех широтах день равен ночи. В северном полушарии наступает астрономическая весна, в южном - осень.
Земля движется по орбите с различной скоростью. В тот период, когда она бывает ближе всего к Солнцу (в перигелии), скорость ее движения наибольшая. Наименьшая скорость - во время прохождения Земли через афелий. Отсюда следует, что из всех времен года в северном полушарии самое продолжительное - лето, а самое короткое - зима, в южном полушарии - наоборот. Различия в продолжительности времени года невелики. В настоящее время весна в северном полушарии продолжается 92,8 суток, лето - 93,6, осень - 89,8, зима - 89,0.

Земля, подобно другим планетам, движется вокруг Солнца. Этот путь Земли называют орбитой (лат. Orbita – колея, дорога). Доказательствами орбитального движения Земли служат явления аберрации света звезд и их параллактическое смещение, которым присущ периодический характер. Периодичность равна одному году, что соответствует времени обращения Земли вокруг Солнца.

Отражением движения Земли по орбите является движение Солнца по эклиптике. Эклиптика – большой круг небесной сферы, образующийся при пересечении ее плоскостью орбиты. Плоскость эклиптики наклонена к плоскости небесного экватора и пересекается с ней под углом 23°27". Места их пересечения называются точками весеннего и осеннего равноденствия. В этих точках Солнце бывает дважды в году – 21 марта и 23 сентября при переходе из южного полушария в северное и наоборот.

Орбита Земли – эллипс, близкий к окружности, в одном из фокусов которого находится Солнце. Расстояние от Земли до Солнца изменяется в течение года от 147 млн. км в перигелии (2 января) до 152 млн. км в афелии (5 июля). Длина орбиты более 930 млн. км. Земля (точнее, барицентр) движется по орбите с запада на восток, совпадая с направлением ее осевого вращения, со средней скоростью около 29,8 км/с и проходит весь путь за 365 сут. 6 ч 9 мин 9 с. Этот промежуток времени называют звездным (сидерическим) годом.

Тропический год – промежуток времени между двумя последовательными прохождениями Солнца через точку весеннего равноденствия. Он на 20 мин короче сидерического года и равен 365 сут. 5 ч 48 мин 46 с, так как точка весеннего равноденствия медленно смещается в направлении движения Земли по орбите (навстречу видимому годичному движению Солнца) на угол 50" в год и равноденствие наступает раньше, чем Солнце пройдет 360° по эклиптике. Это явление было названо предварением равноденствий, и вызвано оно прецессией. Прецессия – медленное конусообразное вращение земной оси вокруг перпендикуляра к плоскости орбиты с вершиной в центре Земли. Период ее полного оборота составляет около 26 тыс. лет. Прецессия обусловлена притяжением Солнцем и Луной экваториальной выпуклости Земли и стремлением их повернуть земную ось в перпендикулярное положение к плоскости орбиты, чтобы совместить плоскости небесного экватора и эклиптики. Но Земля, как всякое вращающееся тело, противодействует этим силам, что вызывает конусообразное вращение ее оси вокруг полюсов (подобно оси вращающегося волчка). Из-за изменения положения земной оси и оси мира изменяется положение в пространстве земного и небесного экватора и соответственно точек весеннего и осеннего равноденствия.

Благодаря предварению равноденствий постепенно смещается на более ранние сроки начало всех сезонов года. Через 13 тыс. лет поменяются местами даты весеннего и осеннего равноденствия, лето северного полушария будет приходиться на декабрь, январь и февраль, а зима – на июнь, июль и август.

Следствием прецессии является также перемещение полюсов мира среди звезд. Если сейчас близлежащей звездой к Северному полюсу мира (Р) является Полярная звезда в созвездии Малая Медведица, то через 13 тыс. лет на ее месте окажется и станет полярной звезда Вега в созвездии Лира.

В современную эпоху ось вращения Земли наклонена к плоскости орбиты под углом 66,5° и перемещается в течение года в пространстве параллельно самой себе. Это приводит к смене времен года и неравенству дня и ночи – важнейшим следствиям обращения Земли по орбите вокруг Солнца.

Если бы земная ось была перпендикулярна плоскости орбиты, то светораздельная плоскость и терминатор (светораздельная линия на поверхности Земли) проходили бы через оба полюса и делили бы все параллели пополам, день всегда был бы равен ночи и солнечные лучи на экватор в полдень падали бы всегда отвесно. По мере удаления от экватора угол их падения уменьшался бы и на полюсах становился бы равным нулю. В этих условиях нагревание земной поверхности в течение года уменьшалось бы от экватора к полюсам и смены времен года не было бы.

Наклон земной оси к плоскости орбиты и сохранение ее ориентировки в пространстве обусловливают различный угол падения солнечных лучей и соответственно различия в поступлении тепла на земную поверхность в разные сезоны года, а также неодинаковую продолжительность дня и ночи в течение года на всех широтах, кроме экватора, где день и ночь всегда равны 12 ч.

22 июня земная ось северным концом обращена к Солнцу. В этот день – день летнего солнцестояния – солнечные лучи в полдень отвесно падают на параллель 23,5° с. ш. – это Северный тропик (греч. tropikas – круг поворота). Все параллели севернее экватора до 66,5° с. ш. большую часть суток освещены – на этих широтах день длиннее ночи. Севернее 66,5° с. ш. в день летнего солнцестояния территория полностью освещена Солнцем – там полярный день. Параллель 66,5° с. ш. является границей, с которой начинается полярный день,– это Северный полярный круг. В этот же день на всех параллелях южнее экватора до 66,5° ю. ш. день короче ночи. Южнее 66,5° ю. ш. территория не освещена совсем – там полярная ночь. Параллель 66,5° ю. ш. – Южный полярный круг. 22 июня – начало астрономического лета в северном полушарии и астрономической зимы в южном полушарии.

22 декабря земная ось южным концом обращена к Солнцу. В этот день – день зимнего солнцестояния – солнечные лучи в полдень отвесно падают на параллель 23,5° ю. ш. – Южный тропик. На всех параллелях южнее экватора до 66,5° ю. ш. день длиннее ночи. Начиная с Южного полярного круга устанавливается полярный день. В этот день на всех параллелях севернее экватора до 66,5° с. ш. день короче ночи. За Северным полярным кругом – полярная ночь. 22 декабря – начало астрономического лета в южном полушарии и астрономической зимы в северном полушарии.

21 марта – в день весеннего равноденствия – и 23 сентября – в день осеннего равноденствия – терминатор проходит через оба полюса Земли и делит все параллели пополам. Северное и южное полушария з эти дни освещены одинаково, день всюду на Земле равен ночи. Солнце в полдень находится в зените над экватором. На Земле 21 марта и 23 сентября – начало астрономической весны и астрономической осени в соответствующих полушариях.

Со сменой времен года связана сезонная ритмичность в природе. Она проявляется в изменении температуры, влажности воздуха и других метеорологических показателей, в режиме водоемов, в жизни растений, животных и т. д.

Литература.

Любушкина С.Г. Общее землеведение: Учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по спец. "География" / С.Г. Любушкина, К.В. пашканг, А.В. Чернов; Под ред. А.В. Чернова. - М. : Просвещение, 2004. - 288 с.