Die Rotation der Erde und ihre Folgen Tabelle. Welche Prozesse sind eine Folge der axialen Rotation der Erde?

Die Rotation der Erde um ihre Achse manifestiert sich in vielen Phänomenen auf ihrer Oberfläche. Beispielsweise wehen Passatwinde (konstante Winde in den tropischen Regionen beider Hemisphären, die in Richtung Äquator wehen) aufgrund der Rotation der Erde von West nach Ost auf der Nordhalbkugel aus Nordosten und auf der Südhalbkugel aus Südosten; auf der Nordhalbkugel werden die rechten Flussufer weggespült, auf der Südhalbkugel die linken; Wenn sich ein Zyklon von Süden nach Norden bewegt, weicht seine Bahn nach Osten ab usw.

A) B)

Reis. 12 : Foucaultsches Pendel. A- Schwingebene des Pendels.

Die offensichtlichste Konsequenz der Erdrotation ist jedoch das Experiment mit einem physikalischen Pendel, das erstmals 1851 vom Physiker Foucault durchgeführt wurde.

Foucaults Experiment basiert auf der Eigenschaft eines freien Pendels, die Richtung seiner Schwingungsebene im Raum unverändert beizubehalten, wenn keine andere Kraft als die Schwerkraft auf es einwirkt. Lassen Sie ein Foucaultsches Pendel am Nordpol der Erde aufhängen und an einem bestimmten Punkt in der Ebene eines bestimmten Meridians schwingen l(Abb. 12, A). Nach einiger Zeit wird es einem Beobachter, der mit der Erdoberfläche verbunden ist und seine Rotation nicht bemerkt, so vorkommen, als ob sich die Schwingungsebene des Pendels kontinuierlich in Richtung von Ost nach West verschiebt, „hinter der Sonne“, d. h. im Uhrzeigersinn (Abb. 12, 6 ). Da aber die Schwingungsebene des Pendels ihre Richtung nicht beliebig ändern kann, müssen wir zugeben, dass sich die Erde in Wirklichkeit darunter in der Richtung von West nach Ost dreht. An einem Sterntag macht die Schwingungsebene des Pendels eine vollständige Umdrehung relativ zur Erdoberfläche mit einer Winkelgeschwindigkeit von w = 15° pro Sternstunde. Am Südpol der Erde macht das Pendel ebenfalls eine Umdrehung in 24 Sternstunden, allerdings gegen den Uhrzeigersinn.

Abbildung 13.

Wenn das Pendel am Erdäquator aufgehängt ist und die Ebene seines Schwunges in der Ebene des Äquators, also im rechten Winkel zum Meridian, ausgerichtet ist l(Abb. 12), dann wird der Beobachter keine Verschiebung der Ebene seiner Schwingungen relativ zu irdischen Objekten bemerken, d.h. es erscheint bewegungslos und bleibt senkrecht zum Meridian. Das Ergebnis ändert sich nicht, wenn das Pendel am Äquator in einer anderen Ebene schwingt. Man sagt üblicherweise, dass die Rotationsperiode der Schwingungsebene eines Foucaultschen Pendels am Äquator unendlich groß ist.

Wenn das Foucault-Pendel am Breitengrad aufgehängt ist J, dann treten seine Schwingungen in einer vertikalen Ebene für einen bestimmten Ort auf der Erde auf.

Aufgrund der Rotation der Erde wird es für den Beobachter so aussehen, als ob sich die Schwingungsebene des Pendels um die Vertikale eines bestimmten Ortes dreht. Die Winkelgeschwindigkeit dieser Rotation w j ist gleich der Projektion des Vektors der Winkelgeschwindigkeit der Erdrotation w auf die Vertikale an einem bestimmten Ort UM(Abb. 13), d.h.

w j --= w sin J= 15° Sünde J.

Somit ist der scheinbare Rotationswinkel der Schwingungsebene des Pendels relativ zur Erdoberfläche proportional zum Sinus der geografischen Breite.

Foucault führte sein Experiment durch, indem er ein Pendel unter der Kuppel des Pantheons in Paris aufhängte. Die Länge des Pendels betrug 67 M, Linsengewicht - 28 kg. Im Jahr 1931 wurde in Leningrad im Gebäude der Isaakskathedrale ein Pendel mit einer Länge von 93 cm angebracht M und wiegt 54 kg. Die Schwingungsamplitude dieses Pendels beträgt 5 M, Zeitraum - etwa 20 Sekunden. Bei jeder weiteren Rückkehr in eine der Extrempositionen bewegt sich die Linsenspitze um 6 zur Seite mm. So können Sie in 1-2 Minuten davon überzeugt sein, dass sich die Erde wirklich um ihre Achse dreht.

Reis. 14

Die zweite (aber weniger offensichtliche) Folge der Erdrotation ist die Ablenkung fallender Körper nach Osten. Dieses Experiment basiert auf der Tatsache, dass je weiter ein Punkt von der Erdrotationsachse entfernt ist, desto größer ist seine lineare Geschwindigkeit, mit der er sich aufgrund der Erdrotation von West nach Ost bewegt. Daher die Spitze des hohen Turms IN bewegt sich mit einer größeren linearen Geschwindigkeit nach Osten als seine Basis UM(Abb. 14). Die Bewegung eines von der Turmspitze frei fallenden Körpers erfolgt unter dem Einfluss der Schwerkraft der Erde mit der Anfangsgeschwindigkeit der Turmspitze. Folglich wird sich der Körper, bevor er auf die Erde fällt, entlang einer Ellipse bewegen, und obwohl die Geschwindigkeit seiner Bewegung allmählich zunimmt, wird er nicht am Fuß des Turms auf die Erdoberfläche fallen, sondern ihn leicht überholen, d. h. wird von der Basis in Richtung der Erdrotation nach Osten abweichen.

In der theoretischen Mechanik zur Berechnung des Ausmaßes der Auslenkung eines Körpers nach Osten X Formel erhalten

Wo H- Fallhöhe des Körpers in Metern, J- geografische Breite des Versuchsortes und X ausgedrückt in Millimetern.

Die Phänomene des zirkadianen Rhythmus und des Biorhythmus sind mit axialer Bewegung verbunden. Der zirkadiane Rhythmus ist mit den Licht- und Temperaturverhältnissen verbunden. Biorhythmen sind ein wichtiger Prozess in der Entwicklung und Existenz des Lebens. Ohne sie sind die Photosynthese, die Lebensaktivität von Tieren und Pflanzen bei Tag und Nacht und natürlich das Leben des Menschen selbst (Menschen sind Eulen, Menschen sind Lerchen) unmöglich.

Derzeit wird die Rotation der Erde direkt vom Weltraum aus beobachtet.

Die Erde (lat. Terra) ist der dritte Planet von der Sonne im Sonnensystem und der größte in Durchmesser, Masse und Dichte unter den terrestrischen Planeten.

Die Erde interagiert (wird durch Gravitationskräfte angezogen) mit anderen Objekten im Weltraum, einschließlich Sonne und Mond. Die Erde umkreist die Sonne und macht in etwa 365,26 Tagen einen vollständigen Umlauf um sie. Dieser Zeitraum ist ein Sternjahr, das 365,26 Sonnentagen entspricht. Die Rotationsachse der Erde ist gegenüber ihrer Umlaufebene um 23,4° geneigt, was saisonale Veränderungen auf der Planetenoberfläche mit einem Zeitraum von einem tropischen Jahr (365,24 Sonnentage) verursacht.

Einer der Beweise für die Umlaufbahn der Erde ist der Wechsel der Jahreszeiten. Ein korrektes Verständnis der beobachteten Himmelsphänomene und der Stellung der Erde im Sonnensystem hat sich über Jahrhunderte entwickelt. Nikolaus Kopernikus brach endgültig die Idee der Unbeweglichkeit der Erde. Kopernikus zeigte, dass es die Rotation der Erde um die Sonne ist, die die sichtbaren schleifenartigen Bewegungen der Planeten erklären kann. Das Zentrum des Planetensystems ist die Sonne.

Die Rotationsachse der Erde ist gegenüber der Orbitalachse (d. h. der Geraden senkrecht zur Orbitalebene) um einen Winkel von etwa 23,5° geneigt. Ohne diese Neigung gäbe es die Jahreszeiten nicht. Der regelmäßige Wechsel der Jahreszeiten ist eine Folge der Bewegung der Erde um die Sonne und der Neigung der Erdrotationsachse zur Umlaufbahnebene. Auf der Nordhalbkugel der Erde beginnt der Sommer, wenn der Nordpol der Erde von der Sonne beleuchtet wird und der Südpol des Planeten in ihrem Schatten liegt. Gleichzeitig beginnt auf der Südhalbkugel der Winter. Während auf der Nordhalbkugel Frühling ist, ist auf der Südhalbkugel Herbst. Wenn auf der Nordhalbkugel Herbst ist, ist auf der Südhalbkugel Frühling. Die Jahreszeiten auf der Süd- und Nordhalbkugel sind immer entgegengesetzt. Um den 21. März und den 23. September dauern Tag und Nacht rund um die Welt jeweils 12 Stunden. Diese Tage werden die Tage der Frühlings- und Herbst-Tagundnachtgleiche genannt. Im Sommer ist die Dauer der Tageslichtstunden länger als im Winter, daher erhält die Nordhalbkugel der Erde im Frühling und Sommer vom 21. März bis 23. September viel mehr Wärme als im Herbst und Winter vom 23. September bis 21. März.

Wie Sie wissen, dreht sich die Erde auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne. Für uns Menschen auf der Erdoberfläche macht sich diese jährliche Bewegung der Erde um die Sonne in Form der jährlichen Bewegung der Sonne vor dem Hintergrund der Sterne bemerkbar. Wie wir bereits wissen, ist der Weg der Sonne zwischen den Sternen ein Großkreis der Himmelssphäre und wird Ekliptik genannt. Dies bedeutet, dass die Ekliptik ein himmlisches Spiegelbild der Erdumlaufbahn ist, daher wird die Ebene der Erdumlaufbahn auch Ekliptikebene genannt. Die Rotationsachse der Erde steht nicht senkrecht zur Ekliptikebene, sondern weicht in einem Winkel von der Senkrechten ab. Dadurch ändern sich die Jahreszeiten auf der Erde (siehe Abb. 15). Dementsprechend ist die Ebene des Erdäquators im gleichen Winkel zur Ebene der Ekliptik geneigt. Die Schnittlinie der Ebene des Erdäquators und der Ebene der Ekliptik behält (ohne Berücksichtigung der Präzession) eine unveränderte Position im Raum. Ein Ende davon zeigt auf den Punkt der Frühlings-Tagundnachtgleiche, das andere auf den Punkt der Herbst-Tagundnachtgleiche. Diese Punkte sind relativ zu den Sternen bewegungslos (bis zur Präzessionsbewegung!) und nehmen zusammen mit ihnen an der täglichen Rotation teil.

Reis. 15.

In der Nähe des 21. März und 23. September ist die Erde relativ zur Sonne so positioniert, dass die Grenze von Licht und Schatten auf der Erdoberfläche durch die Pole verläuft. Und da sich jeder Punkt auf der Erdoberfläche täglich um die Erdachse bewegt, befindet er sich genau die Hälfte des Tages auf dem beleuchteten Teil des Globus und die zweite Hälfte auf dem schattigen Teil. Daher ist an diesen Tagen Tag und Nacht gleich und sie werden entsprechend benannt Tage Frühlings- und Herbst-Tagundnachtgleiche. Die Erde befindet sich zu diesem Zeitpunkt auf der Schnittlinie der Äquator- und Ekliptikebene, d.h. an den Punkten der Frühlings- bzw. Herbst-Tagundnachtgleiche.

Lassen Sie uns zwei weitere besondere Punkte in der Erdumlaufbahn hervorheben, die Sonnenwende genannt werden, und die Daten, an denen die Erde diese Punkte passiert, werden Sonnenwende genannt.

Zum Zeitpunkt der Sommersonnenwende, an dem sich die Erde kurz vor dem 22. Juni (dem Tag der Sommersonnenwende) befindet, ist der Nordpol der Erde auf die Sonne gerichtet, und zwar für den größten Teil des Tages auf jeden Punkt der nördlichen Hemisphäre wird von der Sonne beleuchtet, d.h. An diesem Tag ist der Tag der längste des Jahres.

Am Punkt der Wintersonnenwende, an dem sich die Erde kurz vor dem 22. Dezember (Tag der Wintersonnenwende) befindet, ist der Nordpol der Erde von der Sonne weg gerichtet, und die meiste Zeit des Tages liegt jeder Punkt auf der Nordhalbkugel im Schatten, d. h. An diesem Tag ist die Nacht die längste des Jahres und der Tag der kürzeste.

Aufgrund der Tatsache, dass das Kalenderjahr in seiner Länge nicht mit der Periode der Erdumdrehung um die Sonne übereinstimmt, können die Tage der Tagundnachtgleiche und Sonnenwende in verschiedenen Jahren auf unterschiedliche Tage fallen (-+ ein Tag ab den oben genannten Daten). In Zukunft werden wir dies jedoch bei der Lösung von Problemen vernachlässigen und davon ausgehen, dass die Tage der Tagundnachtgleiche und Sonnenwende immer auf die oben angegebenen Daten fallen.

Gehen wir von der realen Bewegung der Erde im Weltraum zur scheinbaren Bewegung der Sonne für einen Beobachter am Breitengrad über. Im Laufe des Jahres bewegt sich der Mittelpunkt der Sonne entlang des Großkreises der Himmelssphäre, entlang der Ekliptik, gegen den Uhrzeigersinn. Da die Ebene der Ekliptik im Raum relativ zu den Sternen bewegungslos ist, nimmt die Ekliptik zusammen mit den Sternen an der täglichen Rotation der Himmelssphäre teil. Anders als der Himmelsäquator und der Himmelsmeridian ändert die Ekliptik im Laufe des Tages ihre Position relativ zum Horizont.

Wie ändern sich die Koordinaten der Sonne im Laufe des Jahres? Die Rektaszension variiert zwischen 0 und 24 H, und die Deklination ändert sich von - zu +. Dies lässt sich am besten auf der Himmelskarte der Äquatorzone erkennen (Abb. 16).

Reis. 16.

An vier Tagen im Jahr kennen wir die Koordinaten der Sonne genau. Die folgende Tabelle enthält diese Informationen.

Tabelle 2. Daten über die Sonne an den Tagen der Tagundnachtgleiche und Sonnenwende

Die Tabelle zeigt auch die Mittagshöhe (zum Zeitpunkt des oberen Höhepunkts) der Sonne an diesen Daten. Um die Höhe der Sonne zum Zeitpunkt ihres Höhepunkts an einem anderen Tag des Jahres zu berechnen, müssen wir sie an diesem Tag kennen.

Ich kann Ihnen versichern, dass wir dank der Erdrotation auf diesem Planeten leben können. Nur meine Antwort zeigt die indirekte Bedeutung der Axialrotation, und Geographielehrer sind oft nur an ihrer direkten Wirkung interessiert. Okay, ich erzähle dir auch gerne etwas über ihn.

Warum dreht sich die Erde?

Im Weltraum wirkt alles nur auf den ersten Blick statisch. Tatsächlich sind Körper mitten im Vakuum in ständiger Bewegung.

In der fernen Vergangenheit kollidierten zwei Wolken kosmischen Staubs, wodurch große Körper mit beeindruckender Masse und Gravitationsfeldern entstanden. Das größte Fragment (die Sonne) zog kleinere Körper an und „verschmolz“ mit ihnen. Es gab Zwischenfragmente wie unsere Erde, die zu klein ist, um über das Gravitationsfeld der Sonne hinauszugehen, aber sehr groß, um von ihr angezogen zu werden. Damit wurde der Prozess der Rotation der Erde um den Stern und um seine Achse eingeleitet.

Das Schicksal der Erde musste sieben weitere Planeten wiederholen, die das Sonnensystem bildeten.

Folgen der axialen Rotation der Erde

Die Erde dreht sich um ihre Achse und setzt dadurch auf der Oberfläche folgende Prozesse in Gang:

• Wechsel von Tag und Nacht;
• Ebbe und Flut;
• Abweichungen in der Windrichtung;
• Wechsel der Jahreszeit.

Der Wechsel der Jahreszeiten entsteht dadurch, dass die Erde während ihrer Rotation allmählich ihren Neigungswinkel ändert. Wenn die Erde maximal geneigt ist (23,5 Grad), kann man im Sommer oberhalb des Polarkreises ein Phänomen beobachten, das Polartag genannt wird. Im Winter tritt das gleiche Phänomen auf der Südhalbkugel auf, und in dieser Zeit kommt es jenseits des Polarkreises zur Polarnacht.

Dank der Veränderung des Neigungswinkels der Erde im Laufe des Jahres weiß Zentralrussland, was Sommer und Winter sind, und der hohe Norden kann mehrere Monate im Jahr seine Schneekappe abwerfen.

Wenn sich die Erde immer ohne Abweichungen drehen würde, wäre das Wetter in einem gemäßigten Klima wie Mitte März – von minus 2 bis plus 10 °C, bei hoher Luftfeuchtigkeit. Die Tageslichtstunden wären gleich der Länge der Nacht.

„Unser Planet dreht sich“ – eine solche Aussage ist längst selbstverständlich. Darüber hinaus ist diese Rotation komplex, wahrscheinlich sogar komplexer, als man sich vorstellen kann, und wurde vom Menschen noch nicht vollständig erforscht, da die Grenzen des Universums noch nicht bekannt sind und niemand sagen kann, worum sich unser gesamter Planet letztendlich dreht. Welt. Allerdings ist jede Rotation, wie jede Bewegung, eine relative Sache, und von der Erde aus scheint es uns, dass nicht wir, sondern die ganze Welt sich um uns dreht, weshalb es so viele Jahrhunderte dauerte, bis der Mensch die Rotation erkannte seines eigenen Planeten. Und was jetzt offensichtlich erscheint, war tatsächlich sehr, sehr schwierig: die eigene Welt von außen zu betrachten, besonders wenn es so aussieht, als wäre sie das Zentrum des Universums. Versuchen wir herauszufinden, wie sich unser Planet dreht und welche Konsequenzen sich daraus ergeben.

Drehung um die eigene Achse

Die Erde dreht sich um ihre Achse und macht in 24 Stunden eine vollständige Umdrehung. Von unserer Seite – auf der Erde – beobachten wir die Bewegung des Himmels, der Sonne, Planeten und Sterne. Der Himmel dreht sich von Osten nach Westen, sodass Sonne und Planeten im Osten aufgehen und im Westen untergehen. Der wichtigste Himmelskörper für uns ist natürlich die Sonne. Die Rotation der Erde um ihre Achse führt dazu, dass die Sonne jeden Tag über den Horizont aufgeht und jede Nacht darunter sinkt. Tatsächlich ist dies der Grund dafür, dass Tag und Nacht aufeinander folgen. Auch der Mond ist für unseren Planeten von großer Bedeutung. Der Mond scheint mit dem von der Sonne reflektierten Licht, daher kann der Wechsel von Tag und Nacht nicht davon abhängen. Der Mond ist jedoch ein sehr massives Himmelsobjekt und kann daher die flüssige Hülle der Erde an sich ziehen und sich leicht verformen Es. Nach kosmischen Maßstäben ist diese Anziehungskraft unbedeutend, aber nach unseren Maßstäben ist sie durchaus spürbar. Zweimal täglich beobachten wir die Flut und zweimal täglich die Ebbe. Gezeiten werden sowohl auf dem Teil des Planeten beobachtet, über dem sich der Mond befindet, als auch auf der ihm gegenüberliegenden Seite. Niedrigwasser ist gegenüber Hochwasser um 90° verschoben. Der Mond macht in einem Monat eine vollständige Umdrehung um die Erde (daher der Name des Teilmondes am Himmel), während er gleichzeitig eine vollständige Umdrehung um seine Achse macht, sodass wir immer nur eine Seite des Mondes sehen. Wer weiß, wenn sich der Mond an unserem Himmel gedreht hätte, hätten die Menschen vielleicht viel früher von der Rotation ihres Planeten erraten.
Schlussfolgerungen: Die Rotation der Erde um ihre Achse führt zum Wechsel von Tag und Nacht, zum Auftreten von Ebbe und Flut.

Rotation um die Sonne

Erst im 17. Jahrhundert löste das heliozentrische Weltmodell (die Erde und die Planeten kreisen um die Sonne) endgültig das geozentrische Weltbild (die Sonne und die Planeten kreisen um die Erde) ab. Die Entwicklung der Astronomie und der Planetenbeobachtung hat dazu geführt, dass die Behauptung, die Welt drehe sich um die Erde, nicht mehr möglich ist. Nun ist es für jeden klar, dass sich unser Planet in etwa 365,25 Tagen um die Sonne dreht. Leider ist dies nicht sehr praktisch und dieses Datum kann nicht gerundet werden, da sich sonst über 4 Jahre ein Fehler von einem Tag ansammelt. Übrigens bereitete diese Funktion den alten Völkern viele Probleme, da die Erstellung eines Kalenders aufgrund der ungeraden Anzahl von Tagen im Jahr zu Verwirrung führte. Dies betraf sogar das antike Rom; es gab ein Sprichwort, das, frei interpretiert, besagte, dass die Römer immer große Siege erringen, aber sie wissen nicht genau, an welchem ​​Tag dies geschah. Er führte 45 v. Chr. die notwendige Kalenderreform durch. Julius Caesar. Ihm zu Ehren nennen wir den siebten Monat des Jahres immer noch „Juli“. Im Julianischen Kalender ist jedes 4. Jahr ein Schaltjahr, also 366 Tage – der 29. Februar kommt hinzu. Dieses System erwies sich jedoch als nicht genau genug, da sich im Laufe der Zeit darin Fehler anhäuften. Das Jahr ist tatsächlich 11 Minuten kürzer, was im Laufe der Jahrhunderte an Bedeutung gewinnt. Über etwa 128 Jahre akkumuliert der julianische Kalender einen Fehler von einem Tag. Aus diesem Grund war es notwendig, einen neuen Kalender einzuführen – den Gregorianischen Kalender (er wurde von Papst Gregor XIII. eingeführt). Wir verwenden diesen Kalender noch heute. Darin gelten nicht alle Jahre, die durch 4 teilbar sind, als Schaltjahre. Jahre, die durch 100 teilbar sind, sind nur dann Schaltjahre, wenn sie durch 400 teilbar sind. Aber selbst dieser Kalender ist nicht perfekt; er wird über 10.000 Jahre hinweg einen Fehler von 1 Tag akkumulieren. Es stimmt, im Moment sind wir mit einem solchen Fehler zufrieden. Dieses Problem kann jedoch rein technisch gelöst werden, indem man es alle 10.000 Jahre am 30. Februar einführt; dies stellt jedoch keine Bedrohung für uns dar.
Die Erde dreht sich also in einem Jahr um die Sonne, während sich auf ihr die Jahreszeiten ändern. Der Grund dafür ist die Neigung der Erdachse. Die Rotationsachse unseres Planeten (und das sehen wir auf dem Globus) ist in einem Winkel von 23,5° geneigt. Gleichzeitig „schaut“ sie immer auf einen Punkt am Himmel, neben dem sich der Nordstern befindet, und erweckt den Eindruck, dass sich die Himmelskugel um diesen Punkt dreht. Die Neigung der Erdachse führt dazu, dass die Erde ein halbes Jahr lang von der Nordhalbkugel zur Sonne geneigt und ein halbes Jahr lang von der Nordhalbkugel abgewandt und der Südhalbkugel zugewandt wird. Dies führt dazu, dass sich die Höhe der Sonne über dem Horizont von Monat zu Monat ändert – im Winter steigt sie tief, wir bekommen wenig Wärme und es wird kalt. Aber auf der gegenüberliegenden Hemisphäre ist in diesem Moment Sommer – sie ist der Sonne zugewandt, sechs Monate später kommt hier der Sommer. Die Sonne steigt immer höher über den Horizont und erwärmt unsere Hälfte der Erde, doch auf der anderen Seite des Planeten naht der Winter. (siehe Abbildung; Quelle: http://www.rgo.ru/2011/01/kogda-prixodit-osen/)
Ich möchte anmerken, dass wir die Neigung der Erdachse als konstant betrachten, und nach den Maßstäben des menschlichen Lebens ist dies wahr, wenn auch nicht ganz. Tatsache ist, dass sich der Nordpol der Welt am Himmel (wo sich jetzt der Nordstern befindet) langsam bewegt. Dieses Phänomen wird Polpräzession genannt. Der gleiche Vorgang lässt sich bei einem Kreisel beobachten, den wir deutlich erkennen können, wenn der Kreisel anfängt anzuhalten. Trotz der schnellen Drehung beginnt sein Griff Kreise zu beschreiben und ändert dabei langsam die Richtung der Neigung seiner Achse. Natürlich ist die Erde kein Kreis und eine strenge Parallele lässt sich nicht ziehen, aber der Prozess ist ähnlich, sodass der Nordstern in ein paar tausend Jahren nicht mehr am „Himmelspol“ stehen wird. Im Laufe seines Lebens wird ein Mensch jedoch nicht in der Lage sein, solche Prozesse zu beobachten. Sowie eine Änderung der Neigung der Erdachse. Offensichtlich hat sich im Laufe der 4,5 Milliarden Jahre seines Bestehens die Neigung unseres Planeten verändert, was schwerwiegende Folgen für den gesamten Planeten hatte, aber die Änderung der Neigung der Achse kann über Hunderttausende von Jahren nicht schneller als 1° erfolgen ! Einige pseudowissenschaftliche Filme erzählen uns von einer möglichen, fast augenblicklichen Verschiebung der geografischen Pole, aber den Naturgesetzen zufolge kann dies physikalisch nicht passieren.
Fazit: Die Rotation der Erde um die Sonne führt durch die konstante Neigung der Erdachse von 23,5° zu einem Wechsel der Jahreszeiten

Rotation um das Zentrum der Galaxie

Die Erde und das gesamte Sonnensystem befinden sich in einer Galaxie, die wir Milchstraße nennen. Es erhielt diesen Namen, weil das, was unsere Galaxie am klaren Himmel außerhalb der Stadt in einer mondlosen Nacht ist, wie ein heller, länglicher Streifen aussieht. Für die Alten ähnelte es Milch, die über den Himmel verschüttet wurde, der eigentlich aus Millionen von Sternen in unserer Galaxie besteht. Die Galaxie hat tatsächlich eine Spiralform und sollte unserem nächsten Nachbarn ähneln – der Andromeda-Galaxie (im Bild). Leider können wir unsere eigene Galaxie noch nicht von außen betrachten, aber moderne Berechnungen und Beobachtungen zeigen, dass sich unser System in einem ihrer Arme eher am Rand der Milchstraße befindet. Die Arme einer Spiralgalaxie rotieren langsam um ihr Zentrum, und wir rotieren mit ihnen. Die Erde und das gesamte Sonnensystem vollziehen in 225–250 Millionen Jahren eine Revolution um das Zentrum der Galaxie. Über die Folgen dieser Rotation ist leider zu wenig bekannt, da das bewusste Leben der Menschheit auf der Erde in Tausenden von Jahren gemessen wird und ernsthafte Beobachtungen erst seit wenigen Jahrhunderten durchgeführt werden, die in der Galaxie ablaufenden Prozesse jedoch müssen beeinflussen auch irgendwie das Leben auf unserem Planeten, aber das bleibt abzuwarten.

Astronomen haben herausgefunden, dass die Erde gleichzeitig an mehreren Bewegungsarten teilnimmt. Als Teil des Sonnensystems bewegt es sich beispielsweise um das Zentrum der Milchstraße und als Teil unserer Galaxie nimmt es an intergalaktischen Bewegungen teil. Es gibt jedoch zwei Hauptbewegungsarten, die der Menschheit seit der Antike bekannt sind. Eine davon ist die Rotation der Erde um ihre Achse.

Folge der axialen Rotation der Erde

Unser Planet dreht sich gleichmäßig um eine imaginäre Achse. Diese Bewegung der Erde wird Axialrotation genannt. Alle Objekte auf der Erdoberfläche rotieren mit der Erde. Die Rotation erfolgt von West nach Ost, also gegen den Uhrzeigersinn, wenn man die Erde vom Nordpol aus betrachtet. Aufgrund dieser Rotation des Planeten erfolgt der Sonnenaufgang am Morgen im Osten und der Sonnenuntergang am Abend im Westen.

Die Erdachse ist in einem Winkel von 66 1/2° zur Bahnebene geneigt, in der sich der Planet um die Sonne bewegt. In diesem Fall ist die Achse streng im Weltraum ausgerichtet: Ihr nördliches Ende ist ständig auf den Nordstern gerichtet. Die axiale Rotation der Erde bestimmt die scheinbare Bewegung der Sterne und des Mondes über den Himmel.

Die Rotation der Erde um ihre Achse hat großen Einfluss auf unseren Planeten. Es bestimmt den Wechsel von Tag und Nacht und die Entstehung einer von der Natur vorgegebenen natürlichen Zeiteinheit – des Tages. Dies ist die Periode der vollständigen Rotation des Planeten um seine Achse. Die Länge des Tages hängt von der Rotationsgeschwindigkeit des Planeten ab. Nach dem bestehenden Zeitsystem ist ein Tag in 24 Stunden, eine Stunde in 60 Minuten und eine Minute in 60 Sekunden unterteilt.

Aufgrund der axialen Rotation der Erde weichen alle Körper, die sich auf ihrer Oberfläche bewegen, bei ihrer Bewegung auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links von ihrer ursprünglichen Richtung ab. Bei Flüssen drückt die Umlenkkraft das Wasser an eines der Ufer. Daher haben Flüsse auf der Nordhalbkugel normalerweise ein steileres rechtes Ufer, während Flüsse auf der Südhalbkugel tendenziell ein steileres linkes Ufer haben. Die Abweichung beeinflusst die Richtung der Winde und Strömungen im Weltmeer.

Die axiale Rotation beeinflusst die Form der Erde. Unser Planet ist keine perfekte Kugel; er ist an den Polen leicht komprimiert. Daher ist der Abstand vom Erdmittelpunkt zu den Polen (Polradius) 21 Kilometer kürzer als der Abstand vom Erdmittelpunkt zum Äquator (Äquatorradius). Aus dem gleichen Grund sind die Meridiane 72 Kilometer kürzer als der Äquator.

Die axiale Rotation verursacht tägliche Veränderungen in der Zufuhr von Sonnenlicht und Wärme zur Erdoberfläche und erklärt die scheinbare Bewegung der Sterne und des Mondes über den Himmel. Es bestimmt auch den Zeitunterschied in verschiedenen Teilen der Welt.

Weltzeit und Zeitzonen

Zum gleichen Zeitpunkt kann die Tageszeit in verschiedenen Teilen der Welt unterschiedlich sein. Aber für alle Punkte, die auf demselben Meridian liegen, ist die Zeit gleich. Man nennt sie Ortszeit.

Zur Vereinfachung der Zeitzählung ist die Erdoberfläche herkömmlicherweise in 24 Zeitzonen unterteilt (entsprechend der Anzahl der Stunden eines Tages). Die Zeit innerhalb jeder Zone wird als Standardzeit bezeichnet. Zonen werden ab der Zeitzone Null gezählt. Dabei handelt es sich um einen Gürtel, in dessen Mitte der Greenwich-(Null-)Meridian verläuft. Die Zeit auf diesem Meridian wird Weltzeit genannt. In zwei benachbarten Zonen unterscheidet sich die Standardzeit um genau 1 Stunde.

In der Mitte der zwölften Zeitzone, etwa entlang des 180. Meridians, verläuft die internationale Datumsgrenze. Auf beiden Seiten stimmen die Stunden und Minuten überein und die Kalenderdaten unterscheiden sich um einen Tag. Überschreitet ein Reisender diese Linie von Ost nach West, verschiebt sich das Datum um einen Tag nach vorne, von West nach Ost um einen Tag nach hinten.

Die Erde macht verschiedene Bewegungen: zusammen mit der Galaxie auf die Sternbilder Lyra und Herkules zu mit einer Geschwindigkeit von 20 km/Sek., Rotationsbewegung relativ zum Zentrum der Galaxie mit V = 250-280 km/Sek., um die Sonne mit einer Geschwindigkeit von 30 km/Sek., um ihre Achse mit einer Geschwindigkeit von 0,5 km/Sek. usw. Dieses komplexe Bewegungssystem verursacht eine Reihe von Phänomenen auf der Erde und formuliert natürliche Bedingungen. Betrachten wir nur 2 Bewegungen, die für die Umwelt und den Menschen wichtig sind.

Täglicher Wechsel.

Wenn man die Sonne und die Planeten von der Erde aus beobachtet, scheint es, dass die Erde bewegungslos ist und die Sonne und die Planeten sich um sie drehen (der Effekt einer sich bewegenden Station). Genau dieses von Ptolemäus (2. Jahrhundert v. Chr.) verfasste Modell (geozentrisch) existierte bis ins 16. Jahrhundert. Als sich jedoch die Beweise häuften, begann dieses Modell in Frage gestellt zu werden. Der erste, der sich öffentlich dagegen aussprach, war der Pole Nikolaus Kopernikus. Nach seinem Tod wurden die Ideen des Kopernikus von dem Italiener Giordano Bruno weiterentwickelt, der auf dem Scheiterhaufen verbrannt wurde, weil... weigerte sich, mit der Inquisition zusammenzuarbeiten. Sein Landsmann Galilei entwickelte die Ideen von Kopernikus und Bruno weiter und bestätigte mit Hilfe des von ihm erfundenen Teleskops die Richtigkeit seiner eigenen.

Also bereits zu Beginn des 17. Jahrhunderts. Die Rotation der Erde um ihre Achse wurde nachgewiesen. Derzeit zweifelt niemand an dieser Tatsache und wir haben viele Beweise für eine axiale Rotation.

Eines der einfachsten und überzeugendsten Experimente ist das Experiment mit dem Foucaultschen Pendel. Im Jahr 1851 Der Franzose L. Foucault zeigte anhand eines riesigen Pendels, dass sich die Ebene des Pendels immer im Uhrzeigersinn verschiebt (von oben gesehen). Wenn sich die Erde nicht von West nach Ost (gegen den Uhrzeigersinn) drehen würde, gäbe es einen solchen Effekt mit einem Pendel nicht.

Der zweite überzeugende Beweis für die axiale Rotation der Erde ist die Ablenkung fallender Körper nach Osten, d.h. lässt man eine Last von einem hohen Turm fallen, fällt sie mit einer Abweichung von mehreren mm von der Vertikalen auf die Erde. oder cm je nach Körpergröße.

Der Globus dreht sich um seine Achse – so wie sich alle Planeten um ihre Achse drehen. Darüber hinaus dreht sich jeder fast in die gleiche Richtung wie um die Sonne. Die Orte, an denen die Rotationsachse der Planeten ihre Oberfläche schneidet, werden Pole genannt (für die Erde – geografische Pole, Süden und Norden). Eine Linie, die in gleichem Abstand von beiden Polen über die Oberfläche des Planeten verläuft, wird Äquator genannt.

Geografische Pole bleiben nicht an einem Ort, sondern bewegen sich über die Oberfläche des Planeten. Zum Glück für uns nicht sehr weit und nicht sehr schnell.

Beobachtungen an Stationen des International Pole Movement Service (bis 1961 hieß er International Latitude Service; gegründet wurde er 1899) sowie zwanzig Jahre Messungen mit geodätischen Satelliten zeigen, dass sich die geografischen Pole mit einer Geschwindigkeit von 10 cm bewegen . Im Jahr.

Welche Folgen sind mit der täglichen Erdrotation verbunden?

Erstens ist es der Wechsel von Tag und Nacht. Darüber hinaus haben die Atmosphäre und die Erdoberfläche aufgrund des relativen Abstands zwischen Tag und Nacht keine Zeit, sich zu unterkühlen und zu erwärmen. Der Wechsel von Tag und Nacht wiederum bestimmt den Rhythmus vieler Prozesse in der Natur (Biorhythmus).

Zweitens ist eine wichtige Folge der Rotation die Ablenkung horizontal bewegter Körper auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links. Die Ablenkungskraft oder Corioliskraft ist mit einer Zeitverschiebung in Richtung der Meridiane und Parallelen verbunden. Am Pol, wo die Parallelen und Meridiane nahezu parallel zueinander sind, ist diese Kraft Null, und am Äquator, wo sie den größten Winkel bilden, ist die Kraft maximal.

Der Coriolis-Effekt ist von großer Bedeutung für Objekte, die sich über längere Zeit in meridionaler Richtung bewegen (Flusswasser, Luftmassen usw.). Dieser Effekt macht sich bemerkbar: Flüsse spülen eines der Ufer stärker weg als das andere. Und die Winde, die schon lange in eine Richtung wehen, drehen sich merklich. Die wichtigste Manifestation einer solchen Verschiebung ist die Verdrehung der Winde in Zonen mit hohem (Antizyklon) und niedrigem (Zyklon) Atmosphärendruck.

Drittens sind Ebbe und Flut eine wichtige Folge. Während sich die Erde dreht, gerät sie regelmäßig unter die Anziehungskraft des Mondes, was zu einer Flutwelle führt. Bei Neumond und Vollmond sind die Gezeiten am höchsten, während der Viertelmondphase sind sie am niedrigsten.

Die Rotation der Erde wird seit langem zur Zeitzählung genutzt. Eine vollständige Drehung der Erde um ihre Achse erfolgt je nach Ausgangspunkt in unterschiedlichen Zeiträumen. Relativ zu den Sternen findet eine vollständige Rotation in 23 Stunden statt. 56min.4sek. (Sterntag). Und relativ zur Sonne – in 24 Stunden. (Sonnentag). Dies sind jedoch durchschnittliche Sonnentage, da die klaren Sonnentage im Laufe des Jahres variieren.

Neben der Ortszeit (durchschnittlicher Sonnentag), die von der Position des lokalen Meridians relativ zur Sonne abhängt, gibt es ein Standardzeitsystem. In dieser Hinsicht ist der gesamte Globus in 24 Zonen unterteilt, wobei die Null durch den Greenwich-Meridian verläuft. Jede Zone unterscheidet sich zeitlich um 1 Stunde von der benachbarten. Im Osten 1 Stunde mehr und im Westen 1 Stunde weniger.