Вращение земли конспект астрономия

Обновлено: 05.07.2024

ТЕМА УРОКА: ЗЕМЛЯ ВО ВСЕЛЕННОЙ. ДВИЖЕНИЕ ЗЕМЛИ ВОКРУГ СВОЕЙ ОСИ И ВОКРУГ СОЛНЦА.

Тип урока: Урок формирования новых знаний и умений.

Цели урока: Вызвать интерес учащихся к изучению темы, сформировать знания о месте Земли во Вселенной и процессах на Земле, связанных с вращением вокруг своей си и вокруг Солнца.

Дать представление о месте Земли во Вселенной и Солнечной системе, причинах вызывающих смену времен года и неравномерность распределения солнечного тепла и света. Познакомить с понятиями: тропики, полярные круги, дни равноденствия и солнцестояния.

Уметь анализировать, систематизировать и применять полученные новые знания

Воспитание инициативности и уважения друг к другу.

Оборудование: Модель вращения Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца, учебники, мультимедиа и презентация.

Организационный момент.
Определение темы и целей урока.
Изучение нового материала:

Актуализация, опора на субъективный опыт учащихся.

Б) Работа с учебником по схеме на стр.12-13

Земля- третья планета т Солнца, форма Земли - геоид.

Земля удалена от Солнца на 149 млн. км.

Орбита Земли-элипс (930 млн. км), близкий к окружности, в одном из фокусов которого находится Солнце.

Расстояние в афелии (наибольшее)-152 млн. км.

Расстояние в перигелии (наименьшее)-147 млн. км.

Вращение Земли вокруг своей оси (Презентация: слайд 6-7).

Земля вращается вокруг своей оси с запада на восток против часовой стрелки (если смотреть с Полярной звезды, рис.8, стр.10). Кроме того земная ось наклонена к плоскости орбиты под углом 66,5 0

Учитель ставит модель в летнее положение (1) для северного полушария:

Какая часть Земли получает больше тепла? (северное полушарие)
Где сейчас лето? (северном)
На какую линию Земли солнечные лучи падают отвесно? (с.т.)

Эта воображаемая линия-параллель 23,5 0 с.ш. и ю.ш. называется тропиками.

Самостоятельно находят тропики и дают определение.

Тропик-линия, над которой Солнце бывает в зените.

Зенит-наивысшая точка небесной сферы над головой наблюдателя.

Где на земном шаре день равен ночи круглый год (экваторе).
Где на Земле Солнце не заходит за горизонт? (на полюсах).

Учитель обращает внимание учеников на такое явление: полярная ночь и полярный день.

Ученики самостоятельно находят полярные круги и дают определение.

Полярный круг-параллель 66,5 0 . В области от полярных кругов до полюсов наблюдается полярная ночь.

(Презентация: слайд 14).

22 июня - день летнего солнцестояния

В северном полушарии - лето

День длиннее ночи

Солнце в зените над параллелью 23,5 0 с.ш. (с.т.)

На параллели 66,5 0 с.ш. (с.п.к.) – полярный день

В южном полушарии - зима.

День короче ночи.

На параллели 66,5 0 ю.ш.- полярная ночь

23 сентября – день осеннего равноденствия

Солнце в зените над экватором

22 декабря – день зимнего солнцестояния

В северном полушарии - зима.

День короче ночи.

На параллели 66,5 0 с.ш.- полярная ночь

В южном полушарии - лето

День длиннее ночи

Солнце в зените над параллелью 23,5 0 ю.ш. (ю.т.)

На параллели 66,5 0 ю. ш. (ю.п.к.) – полярный день

21 марта– день осеннего равноденствия

Солнце в зените над экватором

1.На какой параллели 22 июня наблюдается полярная ночь?

1) 80 ° с.ш 3) 45 ° ю.ш

2) 45 ° с.ш. 4) 80 ° ю.ш

2. Солнце бывает в зените над экватором

1) 22 декабря и 21 марта 3) 21 марта и 23 сентября

2) 23 сентября и 22 июня 4) 22 декабря и 22 июня

3. 22 декабря Солнце находится в зените

1) 23,5 ° с.ш 3) 10 ° ю.ш

2)10 ° с.ш 4) 23,5 ° ю.ш

4. На какой параллели Солнце в течении года бывает в зените

1) 20 ° ю.ш 2)65 ° с.ш

3) 40 ° с.ш 4) 80 ° ю.ш

5. 22 июня световой день длиннее на:

1) северном тропике 2)экваторе

3) южном тропике 4) северном полярном круге

6) на какой из перечисленных параллелей 22 июня световой день короче ночи?

2) о ° .ш 4) 20 ° ю.ш

Домашнее задание: (Вариант разноуровневых дифференцированных заданий)

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

. Земля во Вселенной. Движение Земли вокруг своей оси и Солнца Презентация урока Подготовила учитель географии МБОУ СОШ №5 Деревяженко Валентина Николаевна

Вращение Земли вокруг оси

Вращение Земли вокруг оси Земля вращается вокруг оси с запада на восток, ось наклонена к плоскости орбиты под углом 66,5  Вращение влияет на форму Земли: она сплюснута у полюсов на 22 км. Из-за вращения Земли все движущиеся по её поверхности тела отклоняются в Северном полушарии вправо, а в Южном-влево. Благодаря вращению Земли происходит смена дня и ночи (сутки). Смена часовых поясов.

Годовое вращение Земли.

Вращение Земли вокруг Солнца Земля совершает оборот вокруг Солнца за год (365 суток, 6 часов, 9 минут, 9 секунд) Длина орбиты равна 930 млн. км., скорость равна 30 км/сек. Наклон земной оси к плоскости орбиты приводит неравенству дня и ночи на Земле и смене времен года. Дни равноденствия и солнцестояния, ограниченные тропиками и полярными кругами.

22 июня 22 декабря 23 сентября и 21 марта Распределение Солнечного тепла и света на Земле

Освещение Земли Солнцем даты Северное полушарие Южное полушарие 22июня День летнего солнцестояния -лето. Солнце в зените над ст., ( 23,5 0 с.ш.) день длиннее ночи. На спк( 66,5 0 с.ш.) - полярный день в южном полушарии - зима. День короче ночи. За юпк ( 66,5 0 ю.ш ) -полярная ночь 23 сентября Солнце в зените над экватором. День равен ночи. Солнце в зените над экватором. День равен ночи. 22 декабря В северном полушарии - зима. День короче ночи. За спк( 66,5 0 с.ш.) -полярная ночь День зимнего солнцестояния. Солнце в зените над ют., 23,5 0 ю.ш. день длиннее ночи. За юпк ( 66,5 0 ю.ш ) -полярный день 21 марта Солнце в зените над экватором. День равен ночи. Солнце в зените над экватором. День равен ночи.

А 7 В какой день в Новой Зеландии продолжительность светового дня наибольшая? 1) 21 марта 2) 22 декабря 3) 22 июня 4) 23 сентября

Примеры задач Задача 1. На какой из параллелей: 30  с. ш., 10  с. ш., на экваторе, 10  ю . ш., 30  ю. ш. – Солнце в полдень будет находиться ниже всего над горизонтом в день, когда Земля находится на орбите в положении, показанном на рисунке цифрой 3? Свой ответ обоснуйте.

ОТВЕТ: 1. на параллели 30  с. ш. 2. В этот день Солнце находится в зените над Южным тропиком. 3. параллель 30  с. ш. расположена дальше всего от параллели над которой Солнце стоит в зените.

Определите географические координаты пункта, если известно, что 21 марта в 18 часов по солнечному времени Гринвичского меридиана в этом пункте полдень , и Солнце находится на высоте 45 ̊ над горизонтом (тень от предметов падает на север) 1) в дни равноденствий высоту полуденного Солнца определяют по формуле: Н= 90 ̊- а, где Н- высота Солнца над горизонтом , а – широта места 90 ̊-45 ̊= 45 ̊с.ш. 2)(18ч-12ч)*15 = 90 ̊з.д.

Примеры задач: С 6: Определите географические координаты пункта, расположенного в Казахстане, если известно, что 23 сентября в 8 часов утра по солнечному времени Гринвичского меридиана в этом пункте полдень и Солнце находится на высоте 40° над горизонтом. Ход ваших рассуждений запишите.

Примеры задач: С 6:Определите географические координаты пункта, расположенного в Туркмении, если известно, что 23 сентября в 8 часов утра по солнечному времени Гринвичского меридиана в этом пункте полдень и Солнце находится на высоте 50° над горизонтом. Ход ваших рассуждений запишите.

С 6:Определите географические координаты точки земного шара, в котором солнце будет находиться в зените, когда в Лондоне празднуют Новый год?

1) 24ч-12ч= 12 ч 2) 15*12=180 ̊д. 1 января Солнце находится в зените над южным полушарием. 22 декабря Солнце было в зените над южным тропиком С 22 декабря по 1 января прошло 10 дней Зенитальное положение Солнца сместилось на 2,6 ̊ к северу и стало 23,5 ̊ – 2.6 ̊= 20,9 ̊ю.ш.

С 6: Укажите отрезки двух меридианов , на которых 22 июня в полночь по местному времени меридиана 15 в.д. тень от Солнца падает на юг.

1) отрезок меридиана 15 в.д. на отрезке от северного полярного круга до северного полюса ( там полярный день, поэтому в полночь тень падает на юг) 2)через 180 ̊ на меридиане 165 ̊з.д.- полдень 3) на меридиане 165 ̊з.д. тень падает на юг от северного тропика( где Солнце в зените) до южного полярного круга(за которым наблюдается полярная ночь)

Определите, в каком из пунктов, обозначенных буквами на карте России, 1 ноября Солнце раньше (по времени Гринвичского меридиана) поднимется над горизонтом. Запишите обоснование вашего ответа.

Определите, в каком из пунктов, обозначенных буквами на карте России, 1 мая Солнце раньше (по времени Гринвичского меридиана) поднимется над горизонтом. Запишите обоснование вашего ответа.

Задание С 6. Нестандартный вариант. Определите, в какой из точек, географические координаты которых указаны в таблице, 15 марта солнце будет находиться выше всего над горизонтом в 18 часов по солнечному времени Гринвичского меридиана. Запишите обоснование Вашего ответа. Точка Широта Долгота А 50° с.ш . 90° з.д . Б 60° с.ш . 90° з.д . В 50° с.ш . 80° з.д .

Правильный ответ: 1) Выше всего солнце будет находиться над горизонтом в точке А. В обосновании говорится, что 2) в этот момент на меридиане 90° з.д . – полдень ИЛИ для определения полуденного меридиана используется вычисление (18 – 12) × 15° ИЛИ в ответе говорится, что точка А расположена на полуденном меридиане; 3) точка А расположена южнее точки Б ИЛИ точка А расположена ближе к экватору, чем точка Б ИЛИ говорится, что в Северном полушарии полуденная высота солнца увеличивается при движении в сторону экватора

Тесты: 1.На какой параллели 22 июня наблюдается полярная ночь? 1) 80  с.ш 3) 45  ю.ш 2) 45  с.ш. 4) 80  ю.ш 2. Солнце бывает в зените над экватором 1) 22 декабря и 21 марта 3) 21 марта и 23 сентября 2) 23 сентября и 22 июня 4) 22 декабря и 22 июня 3. 22 декабря Солнце находится в зените 1) 23,5  с.ш 3) 10  ю.ш 2)10  с.ш 4) 23,5  ю.ш 4. На какой параллели Солнце в течении года бывает в зените 1) 20  ю.ш 2)65  с.ш 3) 40  с.ш 4) 80  ю.ш 5. 22 июня световой день длиннее на 1) северном тропике 2)экваторе 3) южном тропике 4) северном полярном круге 6) на какой из перечисленных параллелей 22 июня световой день короче ночи? 1)60  с.ш 3)2  с.ш. 2) о  .ш 4) 20  ю.ш

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.

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.

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

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.

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

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.

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.

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.

Вращение Земли вокруг Солнца - определяющий процесс, от которого зависит наличие жизни на планете. От того, какой стороной планета повернута и какое место занимает в Солнечной системе, зависят погодные условия, стабильность атмосферы, биосферы и другие важные условия для жизни организмов.

Вращение Земли вокруг оси

Планета делает обороты вокруг самой себя по направлению с запада на восток. Мы не ощущаем этого процесса потому, что все предметы движутся одновременно и параллельно друг другу вместе с космическим телом.

День сменяет ночь.
Земля делает полный оборот за 23 часа и 57 минут.
Если смотреть с Северного полюса, то планета вращается против часовой стрелки.
Угол вращения составляет 15 градусов в час и в любой точке Земли одинаков.
Линейная скорость оборотов по всей территории планеты неоднородна. На полюсах она равна нулю и по мере приближения к экватору увеличивает показатели. На экваторе скорость вращения составляет примерно 1668 км/ч.

Важно! Скорость движения с каждым годом уменьшается на 3 миллисекунды. Специалисты связывают этот факт с притяжением Луны. Влияя на приливы и отливы, спутник как бы тянет к себе воду в противоположную от движения Земли сторону. Создается эффект трения на дне океанов, и планета незначительно замедляет ход.

Вращение планеты вокруг Солнца

Наша планета пятая по величине и третья по удаленности от Солнца. Она сформировалась из элементов солнечной туманности около 4,55 млрд лет назад. В процессе становления Земля приобрела форму неправильного шара и установила свою уникальную орбиту длинной более 930 млн км, по которой движется вокруг большой звезды с примерной скоростью - 106000 км/ч. Полный оборот вокруг Солнца она совершает за год, если быть точнее, то за 365,2565 дня. Исследователи отмечают, что орбита движущейся планеты не идеально круглая, а имеет форму эллипса. Когда среднее расстояние до звезды составляет 151 млн км, то при обороте вокруг нее удаленность возрастает до 5,8 млн км.

Важно! Астрономы называют дальнюю от Солнца точку орбиты Афелий, и планета проходит ее в конце июня. Ближнюю - Перигелий, и мы проходим ее вместе с планетой в конце декабря.

Неправильная форма орбиты влияет и на скорость, с которой Земля движется. Летом она достигает своего минимума и составляет 29,28 км/с, а преодолев точку Афелия, планета начинает ускоряться. Достигнув максимальной скорости в 30,28 км/с на границе Перигелия, космическое тело замедляет свой ход. Такой цикл Земля проходит бесконечно, и от точности соблюдения траектории зависит жизнь на планете.

Важно! При более внимательном изучении движения Земли по орбите астрономы учитывают дополнительные не менее важные факторы: притяжение всех небесных тел Солнечной системы, влияние других звезд и характер вращения Луны.

Чередование времен года

Совершая оборот вокруг Солнца, Земля движется по направлению с запада на восток. Во время своего путешествия это небесное тело не меняет угол наклона, поэтому на определенном участке орбиты она полностью обращена какой-то одной стороной. Этот период на планете воспринимается живым миром как лето, а на необращенной к Солнцу стороне в это время года будет царить зима. Благодаря постоянному движению на планете происходит смена сезонов.

Важно! Два раза в году на обоих Полушариях планеты устанавливается относительно одинаковое сезонное состояние. Земля в это время повернута к Солнцу таким образом, что оно равномерно освещает ее поверхность. Это происходит осенью и весной в дни равноденствия.

Високосный год

Известно, что планета осуществляет полный оборот вокруг оси не за 24 часа, как принято считать, а за 23 часа и 57 минут. В то же время круг по орбите она делает за 365 дней и 6,5 часа. Со временем недостающие часы суммируются и таким образом появляются еще одни сутки. Они накапливаются каждые четыре года и отмечаются в календаре 29 февраля. Год, в котором есть дополнительный 366-ой день называется високосным.

Важно! На вращение Земли оказывает влияние ее спутник - Луна. Под ее гравитационным полем вращение планеты постепенно замедляется, что с каждым веком увеличивает длину суток на 0,001 с.

Презентация по теме "Планета Земля". Материал взят из учебника астрономии за 10-11 класс В.М.Чаругина.

Ось вращения Земли наклонена под углом 66,5° к плоскости её орбиты.

Благодаря этому происходят периодические смены дня и ночи в Северном и Южном полушариях Земли, а также смена сезонов года.

В действительности ось вращения Земли описывает на небесной сфере малый круг, совершая 1 полный оборот за 26 000 лет.

Ближайшие сотни лет северный полюс мира, на который направлена ось вращения Земли, будет находиться недалеко от Полярной звезды, затем начнёт удаляться от неё.

Через 12 000 лет полюс мира приблизится к самой яркой звезде северного неба – Веге из созвездия Лиры.

Перемещается и точка весеннего равноденствия. Она медленно движется навстречу годичному движению Солнца по эклиптике.

Описанное явление носит название прецессии оси вращения Земли.

Масса и плотность Земли

G = 6,67 * 10 -11 м 3 /(кг * с 2 )

Ускорение свободного падения на поверхности Земли:

Средний радиус Земли:

Средняя плотность Земли:

Плотность земной коры = 2700кг/

Плотность увеличивается с глубиной

Внутреннее строение Земли

Данные о внутреннем строение Земли получены благодаря геофизике и сейсмологии.

Внутреннее ядро радиусом около 1 300 км, в котором вещество находится в твёрдом состоянии. Температура порядка 8 000 – 9 000 К, давление 350 Гпа, плотность около 12 000 кг/;
Внешнее ядро с внешним радиусом примерно 3 400 км. Толщина слоя 2 100км, вещество находится в жидком состоянии;
Оболочка или мантия, толщиной около 2 900 км, состоит из расплавленных базальтов и силикатов;
Кора простирается от мантии до поверхности Земли. Её толщина под океаном достигает 6–10 км, а под материками – 35-70 км

При бурении сверхглубоких скважин на Кольском полуострове и на Кавказке установлено, что на глубине 10 км температура достигает 180°C (или 450 К), что объясняется мощным потоком тепла, идущим из горячих недр Земли.

В связи с происходящими в недрах Земли процессами распада радиоактивных элементов (урана, тория и др.) в мантии происходит выделение тепла.

При перемещении глубинных масс расплавленное вещество – магма – по каналам, диаметры которых достигают десятка километров, а высота – 60-100 км, поднимается на поверхность Земли.

Это приводит к извержению вулканов.

Особенно их много образуется в местах разломов и на границах движущихся материков.

Жидкая водная оболочка Земли, покрывающая почти 70% её поверхности, называется гидросферой.

Вода на 97% сосредоточена в бассейнах океанов.

Мощные океанические течения переносят тепло от экваториальных областей к полярным, тем самым регулируя климат на Земле.

По современным представлениям наличие больших водоёмов сыграло решающую роль в возникновении жизни на Земле.

Часть воды на Земле находится в твёрдом состоянии в виде льда и снега.

Земля обладает протяжённой газовой оболочкой, состоящей из смеси различных газов, - атмосферой .

Атмосфера на 78% состоит из азота, на 21% - из кислорода и на 1% - из смеси других газов.

Углекислого газа в атмосфере всего 0,045%.

Основная масса атмосферы сосредоточена в приземном слое толщиной около 8 км, дальше плотность её постепенно уменьшается, но прослеживается она до высоты в сотни километров.

Благодаря углекислому газу и водным парам, присутствующим в атмосфере, климат Земли значительно теплее, чем был бы при отсутствии этих газов.

Это связано с парниковым эффектом, который и возникает из-за наличия газов в атмосфере.

В парнике солнечные лучи свободно пропускаются прозрачной плёнкой внутрь, нагревая грунт и воздух до высокой температуры.

Нагретый грунт и воздух излучают инфракрасные (тепловые) лучи, которые плёнкой наружу не выпускаются.

Поэтому тепло скапливается внутри парника, повышая температуру.

Для Земли такой плёнкой служит углекислый газ и водяные пары в атмосфере.

Атмосфера прозрачна для солнечных лучей, поэтому они проникают к поверхности Земли и нагревают её и нижние слои воздуха.

Тепловое инфракрасное излучение этими газами вверх не пропускается, поэтому тепло удерживается в приземном слое, тем самым повышая его температуру.

Поэтому среднегодовая температура Земли около 15°C

Если бы в атмосфере не было углекислого газа и водяных паров, то температура на Земле была бы почти на 40° ниже.

Магнитное поле Земли

Земля представляет собой огромный магнит, южный полюс которого в настоящее время находится на севере Канады у границы с Гренландией, а северный – вблизи Южного полюса Земли.

Действие магнитного поля простирается на десятки тысяч километров от Земли.

Когда заряженные частицы высокой энергии попадают в магнитосферу Земли и там накапливаются, то появляются радиационные пояса (пояса Ван Аллена).

Полярные сияния возникают, когда заряженные частицы солнечного ветра достигают атмосферы Земли в районе магнитных полюсов.

Магнитное поле отклоняет заряженные космические лучи и частицы солнечного ветра, тем самым оберегая жизнь на Земле от их пагубного воздействия.

Наша планета всегда в движении. Вращение Земли происходит одновременно вокруг центральной точки Солнечной системы и вокруг своей оси.

Земная ось и ее наклон

Под земной осью понимают условную прямую, проходящую через центр и оба географических полюса планеты.

Она не вертикальна — наклонена под углом 66°33´, и это объясняет смену времен года:

при положении Солнце на 23°27´ с. ш. (над Северным тропиком) северное полушарие получает максимум тепла и света, в этот период здесь начинается лето;
через полгода Солнце поднимается уже над другим тропиком — Южным, находящимся на 23°27´ ю. ш., теперь больше света и тепла получает южное полушарие, а в северном начинается зима.

Если бы земная ось располагалась всегда вертикально, явления сезонности планета не знала бы: на освещенной Солнцем половине все точки получали бы одинаковый объем тепла и света.

На угол наклона оси не влияет никакой внешний или внутренний фактор, включая притяжение Солнца, луны или других планет, но сама ось совершает прецессию — перемещение по круговой конической траектории.

Сегодня географический Северный полюс Земли смотрит на Полярную звезду, но уже через 12 тыс. лет ось развернется в противоположную сторону.

Полюс будет направлен на звезду Вега в созвездии Лиры. Через 25,8 тыс. лет он снова вернется к Полярной звезде.

Кроме того, земная ось немного дрейфует в области полюсов из-за того, что Земля вертится, немного колеблясь, двигаясь на восток или на запад со скоростью до 10-15 см/год, объясняется это климатическими изменениями, происходящим до 45° с. ш. и ю .ш.: таянием льдов Антарктиды и Гренландии, потерями воды в Евразии, излишне засушливыми или влажными годами в Австралии.

Вращение Земли вокруг своей оси

Один такой оборот Земли называется сутками и длится 24 часа, точнее — 23 часа 56 минут и несколько секунд. Движение планеты происходит с запада на восток. Это явление объясняет смену дня и ночи: день наблюдается на той половине земного шара, которая освещается Солнцем, а ночь — на теневой стороне.

Из-за такого вращения существует отклонение любых движущихся потоков вещества (воды в реках, воздуха в ветрах) от линий, параллельных экватору: в южном влево, а в северном — в обратную сторону. По-разному движутся и водовороты — от природных круговых водопадов до воды в сливе домашнего умывальника. В северной части планеты вода в воронках крутится по часовой стрелке, в южном полушарии — в обратном направлении.

Линейная скорость такого движения планеты на экваторе — 465 м/с (1674 км/ч).

С увеличением широты на север и на юг скоростные показатели постепенно становятся ниже, например на 55° с.ш. (широта Москвы) они уже почти в 2 раза меньше и равны 260 м/с.

На Южном и Северном полюсах линейная скорость достигает 0 м/с. Угловая скорость вращения планеты в любой ее точке одинакова — 15° в час.

Вращение Земли вокруг Солнца

Обращение планеты по отношению к центральной точке нашей системы происходит по эллиптической орбите на среднем расстоянии от центра системы почти 149,6 млн км со средней орбитальной скоростью примерно 29,8 км/с.

Значение скорости изменяется в зависимости от расположения нашей планеты в космическом пространстве: находясь в ближайшей к Солнцу точке (она называется перигелием), это небесное тело движется быстрее — более 30 км/с, в афелии (наиболее удаленной от светила позиции) — медленнее, около 29,3 км/с.

Пока Земля совершает полный оборот вокруг Солнца, она успевает сделать примерно 365,25 своего собственного витка. Столько дней входит в 1 астрономический год.

Он отличается от календарного, в котором за сутки принят период времени ровно 24 часа и который длится 365 дней. Каждый четвертый год в календарь добавляется дополнительный, 366 день.

В какую сторону вращается Земля

Почему мы не чувствуем ее движения

Человек не может ощущать вращения планеты, потому что вместе с ним параллельно движутся и все объекты на ее поверхности, в том же направлении и с такой же скоростью. Как пример, можно привести плавание на корабле. Находясь на его палубе, мы не замечаем, что окружающие предметы плывут по водоему вместе с нами. Относительно нас самих они остаются неподвижными.

Что, если она остановится

Если Земля перестанет вращаться вокруг своей оси, то:

одна ее сторона будет постоянно повернута к центру Солнечной системы, светило нагреет почву до высочайших температур, и вся влага с поверхности испарится;
вторая сторона планеты погрузится в вечную ночь, тут постоянно будет свирепствовать мороз, вода превратится в толстый слой льда, и его толщина достигнет километров;
условия станут крайне затруднительны для возникновения и развития любых форм жизни, в т.ч. для дальнейшего существования человечества.

Земные сутки будут длиться целый год, длина дня составит 6 месяцев, и после незначительного периода сумерек на планете наступит шестимесячная ночь. Закат и восход станут определяться исключительно вращением планеты вокруг светила — всходить оно будет на западе и заходить на востоке.

Если остановка Земли вдруг произойдет, то
это повлечет за собой массу негативных последствий. Credit: Krpress

Так как линейная вращательная скорость достигает весомых значений, при внезапной остановке планеты все здания, растения, животные и люди будут снесены с поверхности силами инерции.

Исключение составят лишь сооружения, вмурованные в земную твердь или горные породы. По инерции продолжат вращаться океаны, вызвав гигантский цунами.

Магнитное поле Земли также пропадет, оставив нас без защиты от солнечного и космического ветров — опасных для всего живого заряженных частиц, которые обрушатся на планету. Потеря магнитного поля приведет к исчезновению полярных сияний.

Все описанные последствия справедливы и для ситуации, если прекратится движение Земли вокруг Солнца, только они будут еще более катастрофическими. Смены времени суток больше не будет, на одной половине планеты установится вечная ночь, на другой — такой же вечный день.

Читайте также: