Was wird durch die Rotation der Erde um die Sonne beeinflusst? Rotation der Erde. Erdumlaufbahn. Vergangener Kampf um das heliozentrische System

Ökologie

Die Erde durchläuft vier Jahreszeiten, während sie sich einmal um die Sonne dreht. All dies geschieht zusammen mit der Zunahme und Abnahme der Tageslichtstunden während der sechs Monate zwischen der Winter- und der Sommersonnenwende.

Wir leben auch in einem 24-Stunden-Tageszyklus, in dem sich die Erde um ihre Achse dreht; außerdem gibt es einen 28-Tage-Zyklus der Rotation des Mondes um die Erde. Diese Zyklen wiederholen sich endlos. Allerdings verbergen sich in und um diese Zyklen viele Feinheiten, die den meisten Menschen nicht bewusst sind, die sie nicht erklären können oder die sie einfach nicht bemerken.

10. Höchster Punkt

Tatsache: Die Sonne erreicht nicht unbedingt mittags ihren höchsten Stand.

Je nach Jahreszeit variiert der Stand der Sonne an ihrem höchsten Punkt. Dies geschieht aus zwei Gründen: Die Erdumlaufbahn ist eine Ellipse und kein Kreis, und die Erde wiederum ist zur Sonne geneigt. Da sich die Erde fast immer mit der gleichen Geschwindigkeit dreht und ihre Umlaufbahn zu bestimmten Zeiten im Jahr schneller ist als andere, überholt unser Planet manchmal seine kreisförmige Umlaufbahn oder bleibt zurück.

Veränderungen aufgrund der Erdneigung lassen sich am besten erkennen, wenn man sich nahe beieinander liegende Punkte am Erdäquator vorstellt. Wenn Sie den Punktkreis um 23,44 Grad (die aktuelle Neigung der Erde) neigen, werden Sie sehen, dass alle Punkte außer denen, die sich derzeit am Äquator und in den Wendekreisen befinden, ihren Längengrad ändern. Es gibt auch Änderungen in der Zeit, in der die Sonne ihren höchsten Punkt erreicht. Diese hängen auch mit der geografischen Länge zusammen, in der sich der Beobachter befindet. Dieser Faktor ist jedoch für jeden Längengrad konstant.

9. Sonnenaufgangsrichtung

Tatsache: Sonnenaufgang und Sonnenuntergang ändern unmittelbar nach der Sonnenwende nicht ihre Richtung.

Die meisten Menschen glauben, dass auf der Nordhalbkugel der früheste Sonnenuntergang um die Sonnenwende im Dezember und der späteste Sonnenuntergang um die Sonnenwende im Juni eintritt. Eigentlich stimmt das nicht. Sonnenwenden sind einfach Daten, die die Länge der kürzesten und längsten Tageslichtstunden angeben. Allerdings ziehen zeitliche Veränderungen während der Mittagszeit auch Veränderungen in den Zeiten des Sonnenauf- und -untergangs nach sich.

Während der Sonnenwende im Dezember ist der Mittag jeden Tag 30 Sekunden später. Da sich die Tageslichtstunden während der Sonnenwende nicht ändern, verzögern sich sowohl Sonnenuntergang als auch Sonnenaufgang jeden Tag um 30 Sekunden. Da der Sonnenuntergang während der Wintersonnenwende spät ist, hat der früheste Sonnenuntergang bereits Zeit, „einzutreten“. Gleichzeitig kommt der Sonnenaufgang am selben Tag auch zu spät, man muss auf den spätesten Sonnenaufgang warten.

Es kommt auch vor, dass der späteste Sonnenuntergang kurz nach der Sommersonnenwende eintritt und der früheste Sonnenaufgang kurz vor der Sommersonnenwende. Allerdings ist dieser Unterschied im Vergleich zur Dezembersonnenwende nicht so signifikant, da die Änderung der Mittagszeit aufgrund der Exzentrizität zu dieser Sonnenwende von den Änderungen der Mittagszeit aufgrund der Schiefe abhängt, die Änderungsrate jedoch insgesamt positiv ist.

8. Elliptische Umlaufbahn der Erde

Die meisten Menschen wissen, dass sich die Erde in einer Ellipse und nicht in einem Kreis um die Sonne dreht, aber die Exzentrizität der Erdumlaufbahn beträgt etwa 1/60. Ein Planet, der seine Sonne umkreist, hat immer eine Exzentrizität zwischen 0 und 1 (zählt 0, zählt aber nicht 1). Eine Exzentrizität von 0 bedeutet, dass die Umlaufbahn ein perfekter Kreis ist, bei dem die Sonne im Mittelpunkt steht und der Planet sich mit konstanter Geschwindigkeit dreht.

Die Existenz einer solchen Umlaufbahn ist jedoch äußerst unwahrscheinlich, da es ein Kontinuum möglicher Exzentrizitätswerte gibt, die in einer geschlossenen Umlaufbahn durch Division des Abstands zwischen der Sonne und dem Mittelpunkt der Ellipse gemessen werden. Die Umlaufbahn wird länger und dünner, wenn sich die Exzentrizität 1 nähert. Ein Planet dreht sich immer schneller, je näher er der Sonne kommt, und verlangsamt sich, wenn er sich von ihr entfernt. Wenn die Exzentrizität größer oder gleich 1 ist, umkreist der Planet einmal seine Sonne und fliegt für immer in den Weltraum.

7. Die Erde wackelt

Die Erde durchläuft periodisch Schwingungen. Dies erklärt sich vor allem durch den Einfluss der Gravitationskräfte, die die äquatoriale Ausbuchtung der Erde „dehnen“. Auch Sonne und Mond üben Druck auf diese Ausbuchtung aus und erzeugen so Schwingungen der Erde. Für alltägliche astronomische Beobachtungen sind diese Effekte jedoch vernachlässigbar.

Die Neigung und der Längengrad der Erde haben einen Zeitraum von 18,6 Jahren. Dies ist die Zeit, die der Mond benötigt, um durch die Knoten zu kreisen, wodurch Schwankungen zwischen zwei Wochen und sechs Monaten entstehen. Die Dauer hängt von der Umlaufbahn der Erde um die Sonne und von der Mondumlaufbahn um die Erde ab.

6. Flache Erde

Tatsache (sozusagen): Die Erde ist wirklich flach.

Die Katholiken der Galilei-Ära hatten möglicherweise nur teilweise Recht mit ihrer Annahme, dass die Erde flach sei. Es kommt vor, dass die Erde eine fast kugelförmige Form hat, aber an den Polen leicht abgeflacht ist. Der Äquatorradius der Erde beträgt 6378,14 Kilometer, während ihr Polarradius 6356,75 Kilometer beträgt. Folglich mussten Geologen unterschiedliche Versionen des Breitengrads erfinden.

Die geozentrische Breite wird anhand der visuellen Breite gemessen, d. h. es handelt sich um den Winkel relativ zum Äquator zum Erdmittelpunkt. Der geografische Breitengrad ist der Breitengrad aus der Sicht des Beobachters, nämlich der Winkel zwischen der Äquatorlinie und einer geraden Linie, die unter den Füßen einer Person verläuft. Der geografische Breitengrad ist der Standard für die Erstellung von Karten und die Bestimmung von Koordinaten. Die Messung des Winkels zwischen der Erde und der Sonne (wie weit nördlich oder südlich die Sonne je nach Jahreszeit auf die Erde scheint) erfolgt jedoch immer in einem geozentrischen System.

5. Präzession

Die Erdachse zeigt nach oben. Darüber hinaus dreht sich die Ellipse, die die Erdumlaufbahn bildet, sehr langsam, wodurch die Form der Erdbewegung um die Sonne einem Gänseblümchen sehr ähnlich ist.

Im Zusammenhang mit beiden Arten der Präzession haben Astronomen drei Arten von Jahren identifiziert: das Sternjahr (365.256 Tage), das eine Umlaufbahn relativ zu entfernten Sternen hat; das anomale Jahr (365,259 Tage), das ist der Zeitraum, in dem sich die Erde von ihrem nächsten Punkt (Perihel) zu ihrem sonnenfernsten Punkt (Aphel) und zurück bewegt; tropisches Jahr (365.242 Tage), das von einem Tag der Frühlings-Tagundnachtgleiche zum nächsten dauert.

4. Milankovitch-Zyklen

Der Astronom Milutin Milanković entdeckte Anfang des 20. Jahrhunderts, dass Neigung, Exzentrizität und Präzession der Erde keine konstanten Größen sind. Über einen Zeitraum von etwa 41.000 Jahren durchläuft die Erde einen Zyklus, in dem sie sich von 24,2 – 24,5 Grad auf 22,1 – 22,6 Grad und zurück neigt. Derzeit nimmt die axiale Neigung der Erde ab und wir sind genau auf halbem Weg zur minimalen Neigung von 22,6 Grad, die in etwa 12.000 Jahren erreicht wird. Die Exzentrizität der Erde folgt einem viel unregelmäßigeren Zyklus, der 100.000 Jahre dauert und während dieser Zeit zwischen 0,005 und 0,05 schwankt.

Wie bereits erwähnt, liegt der aktuelle Indikator bei 1/60 oder 0,0166, aber jetzt ist er rückläufig. Sie wird in 28.000 Jahren ihr Minimum erreichen. Er vermutete, dass diese Zyklen die Eiszeit verursachten. Wenn die Neigungs- und Exzentrizitätswerte besonders hoch sind und die Präzession so ist, dass die Erde von der Sonne weg oder zur Sonne hin geneigt ist, haben wir in der westlichen Hemisphäre einen zu kalten Winter und im Frühjahr schmilzt zu viel Eis oder Sommer.

3. Langsame Rotation

Aufgrund der Reibung, die durch Gezeiten und Streupartikel im Weltraum verursacht wird, verlangsamt sich die Rotationsgeschwindigkeit der Erde allmählich. Es wird geschätzt, dass die Erde mit jedem Jahrhundert fünf Hundertstelsekunden länger braucht, um sich einmal zu drehen. Zu Beginn der Erdentstehung dauerte ein Tag nicht länger als 14 Stunden statt wie heute 24. Die Verlangsamung der Erdrotation ist der Grund dafür, dass wir alle paar Jahre einen Bruchteil einer Sekunde zur Länge des Tages hinzufügen.

Allerdings ist der Zeitpunkt, an dem unser 24-Stunden-System nicht mehr relevant sein wird, so weit entfernt, dass fast niemand annimmt, was wir mit der zusätzlichen Zeit anfangen werden, die entsteht. Einige glauben, dass wir jedem Tag eine Zeitspanne hinzufügen könnten, was uns schließlich einen 25-Stunden-Tag ergeben könnte, oder dass wir die Länge der Stunde ändern könnten, indem wir den Tag in 24 gleiche Teile unterteilen.

2. Der Mond entfernt sich

Jedes Jahr entfernt sich der Mond um 4 Zentimeter von seiner Erdumlaufbahn. Dies ist auf die Gezeiten zurückzuführen, die es auf die Erde „bringt“.

Die auf die Erde wirkende Schwerkraft des Mondes verformt die Erdkruste um mehrere Zentimeter. Da sich der Mond viel schneller dreht als seine Umlaufbahnen, ziehen die Ausbuchtungen den Mond mit sich und ziehen ihn aus seinen Umlaufbahnen.

1. Saisonalität

Sonnenwende und Tagundnachtgleiche symbolisieren den Beginn ihrer jeweiligen Jahreszeiten, nicht ihren Mittelpunkt. Dies liegt daran, dass die Erde Zeit braucht, um sich aufzuheizen oder abzukühlen. Somit wird die Saisonalität durch die entsprechende Länge des Tageslichts unterschieden. Dieser Effekt wird als saisonale Verzögerung bezeichnet und variiert je nach geografischem Standort des Beobachters. Je weiter man sich von den Polen entfernt, desto geringer ist die Tendenz, zurückzubleiben.

In vielen nordamerikanischen Städten beträgt die Verzögerung typischerweise etwa einen Monat, was dazu führt, dass das kälteste Wetter am 21. Januar und das wärmste Wetter am 21. Juli auftritt. Aber auch Menschen, die in solchen Breiten leben, genießen die warmen Sommertage Ende August, tragen leichte Kleidung und gehen sogar an den Strand. Darüber hinaus wird das gleiche Datum auf der „anderen Seite“ der Sommersonnenwende ungefähr dem 10. April entsprechen. Viele Menschen werden nur in Erwartung des Sommers bleiben.

Die durchschnittliche Entfernung von der Erde zur Sonne beträgt etwa 150 Millionen Kilometer. Aber seit Rotation der Erde um die Sonne geschieht nicht in einem Kreis, sondern in einer Ellipse, dann ist die Erde zu verschiedenen Jahreszeiten entweder etwas weiter von der Sonne entfernt oder etwas näher an ihr.

Auf diesem realen Foto, das in Zeitlupe aufgenommen wurde, sehen wir den Weg, den die Erde im Verhältnis zu anderen Planeten und Galaxien in 20 bis 30 Minuten nimmt und sich um ihre Achse dreht.

Wechsel der Jahreszeiten

Es ist bekannt, dass die Erde im Sommer, während der heißesten Zeit des Jahres – im Juni – etwa 5 Millionen Kilometer weiter von der Sonne entfernt ist als im Winter, in der kältesten Zeit des Jahres – im Dezember. Somit, Wechsel der Jahreszeiten geschieht nicht, weil die Erde weiter oder näher an der Sonne ist, sondern aus einem anderen Grund.

Die Erde behält bei ihrer Vorwärtsbewegung um die Sonne stets die gleiche Richtung ihrer Achse bei. Und während der fortschreitenden Rotation der Erde um die Sonne im Orbit ist diese imaginäre Erdachse immer zur Ebene der Erdumlaufbahn geneigt. Der Grund für den Wechsel der Jahreszeiten liegt gerade darin, dass die Erdachse immer in gleicher Weise zur Ebene der Erdumlaufbahn geneigt ist.

Daher beleuchtet die Sonne am 22. Juni, wenn unsere Hemisphäre den längsten Tag des Jahres hat, den Nordpol, aber der Südpol bleibt im Dunkeln, da die Sonnenstrahlen ihn nicht beleuchten. Während der Sommer auf der Nordhalbkugel lange Tage und kurze Nächte hat, gibt es auf der Südhalbkugel dagegen lange Nächte und kurze Tage. Folglich herrscht dort Winter, die Strahlen fallen „schräg“ und haben einen geringen Heizwert.

Zeitliche Unterschiede zwischen Tag und Nacht

Es ist bekannt, dass der Wechsel von Tag und Nacht auf die Rotation der Erde um ihre Achse zurückzuführen ist (mehr Details:). A zeitliche Unterschiede zwischen Tag und Nacht hängen von der Rotation der Erde um die Sonne ab. Im Winter, am 22. Dezember, wenn die längste Nacht und der kürzeste Tag auf der Nordhalbkugel beginnen, wird der Nordpol überhaupt nicht von der Sonne beleuchtet, er liegt „in Dunkelheit“ und der Südpol ist beleuchtet. Wie Sie wissen, haben die Bewohner der nördlichen Hemisphäre im Winter lange Nächte und kurze Tage.

Am 21. und 22. März ist Tag gleich Nacht, es kommt die Frühlings-Tagundnachtgleiche; die gleiche Tagundnachtgleiche - bereits Herbst– manchmal am 23. September. Heutzutage nimmt die Erde auf ihrer Umlaufbahn relativ zur Sonne eine solche Position ein, dass die Sonnenstrahlen gleichzeitig den Nord- und den Südpol beleuchten und senkrecht auf den Äquator fallen (die Sonne steht im Zenit). Daher wird am 21. März und 23. September jeder Punkt auf der Erdoberfläche 12 Stunden lang von der Sonne beleuchtet und liegt 12 Stunden lang in Dunkelheit: Überall auf der Welt ist Tag gleich Nacht.

Klimazonen der Erde

Die Rotation der Erde um die Sonne erklärt auch die Existenz verschiedener Klimazonen der Erde. Aufgrund der Tatsache, dass die Erde eine Kugelform hat und ihre imaginäre Achse immer im gleichen Winkel zur Ebene der Erdumlaufbahn geneigt ist, werden verschiedene Teile der Erdoberfläche auf unterschiedliche Weise durch die Sonnenstrahlen erwärmt und beleuchtet. Sie fallen in unterschiedlichen Neigungswinkeln auf bestimmte Bereiche der Erdoberfläche, wodurch ihr Heizwert in verschiedenen Zonen der Erdoberfläche nicht gleich ist. Wenn die Sonne tief über dem Horizont steht (zum Beispiel abends) und ihre Strahlen in einem leichten Winkel auf die Erdoberfläche fallen, erwärmen sie sich sehr schwach. Im Gegenteil, wenn die Sonne hoch über dem Horizont steht (z. B. mittags), fallen ihre Strahlen in einem großen Winkel auf die Erde und ihr Heizwert steigt.

Wo die Sonne an manchen Tagen im Zenit steht und ihre Strahlen fast senkrecht fallen, gibt es das sogenannte heißer Gürtel. An diesen Orten haben sich Tiere an das heiße Klima angepasst (zum Beispiel Affen, Elefanten und Giraffen); Dort wachsen hohe Palmen und Bananen, Ananas reifen; Dort stehen im Schatten der tropischen Sonne mit weit ausgebreiteter Krone riesige Affenbrotbäume, deren Dicke einen Umfang von 20 Metern erreicht.

Wo die Sonne nie hoch über dem Horizont aufgeht zwei Kältegürtel mit schlechter Flora und Fauna. Hier sind Flora und Fauna eintönig; Große Flächen sind nahezu frei von Vegetation. Schnee bedeckt weite Flächen. Zwischen der heißen und der kalten Zone gibt es zwei gemäßigte Zonen, die die größten Flächen der Erdoberfläche einnehmen.

Die Rotation der Erde um die Sonne erklärt die Existenz fünf Klimazonen: eine heiße, zwei mäßige und zwei kalte.

Die heiße Zone liegt in der Nähe des Äquators und ihre konventionellen Grenzen sind der nördliche Wendekreis (Wendekreis des Krebses) und der südliche Wendekreis (Wendekreis des Steinbocks). Der nördliche und südliche Polarkreis dienen als konventionelle Grenzen der Kältegürtel. Die Polarnächte dauern dort fast 6 Monate. Es gibt Tage gleicher Länge. Es gibt keine scharfe Grenze zwischen den Wärmezonen, aber vom Äquator zum Süd- und Nordpol nimmt die Wärme allmählich ab.

Rund um den Nord- und Südpol sind weite Gebiete von durchgehenden Eisfeldern eingenommen. In den Ozeanen, die diese unwirtlichen Küsten umspülen, schwimmen riesige Eisberge (mehr Details:).

Entdecker des Nord- und Südpols

Erreichen Nord- oder Südpol ist seit langem der kühne Traum eines jeden Mannes. Mutige und unermüdliche Arktisforscher haben diese Versuche mehr als einmal unternommen.

So war es auch der russische Entdecker Georgi Jakowlewitsch Sedow, der 1912 eine Expedition zum Nordpol auf dem Schiff „St. Foka. Die zaristische Regierung war diesem großen Unternehmen gleichgültig und unterstützte den tapferen Seemann und erfahrenen Reisenden nicht ausreichend. Aus Geldmangel war G. Sedov gezwungen, den ersten Winter auf Nowaja Semlja zu verbringen, den zweiten darauf. Im Jahr 1914 unternahm Sedov schließlich zusammen mit zwei Gefährten seinen letzten Versuch, den Nordpol zu erreichen, doch die Gesundheit und Kraft dieses mutigen Mannes versagten und im März desselben Jahres starb er auf dem Weg zu seinem Ziel.

Mehr als einmal wurden große Expeditionen auf Schiffen zum Pol ausgerüstet, aber auch diese Expeditionen erreichten ihr Ziel nicht. Schweres Eis „fesselte“ die Schiffe, zerschmetterte sie manchmal und trieb sie mit ihrer Drift weit in die entgegengesetzte Richtung zur vorgesehenen Route.

Erst 1937 wurde erstmals eine sowjetische Expedition auf dem Luftweg zum Nordpol geflogen. Die tapferen vier – der Astronom E. Fedorov, der Hydrobiologe P. Shirshov, der Funker E. Krenkel und der alte Seemannsleiter der Expedition I. Papanin – lebten 9 Monate lang auf einer treibenden Eisscholle. Die riesige Eisscholle brach manchmal zusammen und brach zusammen. Mutige Forscher waren mehr als einmal in Gefahr, in den Wellen des kalten Arktischen Meeres zu sterben, aber trotzdem führten sie ihre wissenschaftliche Forschung dort durch, wo noch nie jemand einen Fuß gesetzt hatte. Wichtige Forschungsarbeiten wurden in den Bereichen Gravimetrie, Meteorologie und Hydrobiologie durchgeführt. Die Existenz von fünf Klimazonen, die mit der Rotation der Erde um die Sonne verbunden sind, wurde bestätigt.

Unser Planet ist ständig in Bewegung:

• Drehung um die eigene Achse, Bewegung um die Sonne;
• Rotation mit der Sonne um das Zentrum unserer Galaxie;
• Bewegung relativ zum Zentrum der lokalen Gruppe von Galaxien und anderen.

Bewegung der Erde um ihre eigene Achse

Rotation der Erde um ihre Achse(Abb. 1) Als Erdachse wird die gedachte Linie genommen, um die sich die Erde dreht. Diese Achse weicht übrigens um 23°27" von der Senkrechten zur Ekliptikebene ab. Die Erdachse schneidet die Erdoberfläche an zwei Punkten - den Polen - Nord und Süd. Vom Nordpol aus gesehen ist dies die Rotation der Erde erfolgt gegen den Uhrzeigersinn oder, wie allgemein angenommen wird, von West nach Ost. Es ist erwähnenswert, dass der Planet an einem Tag eine vollständige Umdrehung um seine Achse durchführt.

Abbildung Nr. 1. Rotation der Erde um ihre Achse

Ein Tag ist eine Zeiteinheit. Es gibt Stern- und Sonnentage.

Sterntag— ϶ᴛᴏ der Zeitraum, in dem sich die Erde im Verhältnis zu den Sternen um ihre Achse dreht. Es ist erwähnenswert, dass sie 23 Stunden 56 Minuten 4 Sekunden entsprechen.

Sonniger Tag- der Zeitraum, in dem sich die Erde im Verhältnis zur Sonne um ihre Achse dreht.

Der Rotationswinkel unseres Planeten um seine Achse ist in allen Breitengraden gleich. In einer Stunde bewegt sich jeder Punkt auf der Erdoberfläche um 15° von seiner ursprünglichen Position. Aber bei ϶ᴛᴏm ist die Bewegungsgeschwindigkeit umgekehrt proportional zur geografischen Breite: Am Äquator beträgt sie 464 m/s, bei 65° Breite nur 195 m/s.

Die Rotation der Erde um ihre Achse im Jahr 1851 wurde in diesem Experiment von J. Foucault nachgewiesen. In Paris, im Pantheon, hing unter der Kuppel ein Pendel und darunter ein Kreis mit Unterteilungen. Mit jeder weiteren Bewegung landete das Pendel auf neuen Unterteilungen. Dies kann nur passieren, wenn sich die Erdoberfläche unter dem Pendel dreht. Es ist erwähnenswert, dass sich die Position der Schwungebene des Pendels am Äquator nicht ändert, da die Ebene mit dem Meridian zusammenfällt.
Es ist erwähnenswert, dass die axiale Rotation der Erde wichtige geografische Konsequenzen hat.

Wenn sich die Erde dreht, entsteht eine Zentrifugalkraft, die eine wichtige Rolle bei der Formung des Planeten spielt und die Schwerkraft verringert.

Eine weitere der wichtigsten Folgen der axialen Rotation wird die Bildung einer Rotationskraft sein - Corioliskräfte. Im 19. Jahrhundert Es wurde erstmals von einem französischen Wissenschaftler auf dem Gebiet der Mechanik berechnet G. Coriolis (1792-1843). Dies ist eine der Trägheitskräfte, die eingeführt werden, um den Einfluss der Drehung eines sich bewegenden Bezugssystems auf die Relativbewegung eines materiellen Punktes zu berücksichtigen. Seine Wirkung lässt sich kurz wie folgt ausdrücken: Jeder sich bewegende Körper wird auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links abgelenkt. Am Äquator ist die Corioliskraft Null (Abb. 3)

Abbildung Nr. 3. Wirkung der Coriolis-Kraft

Die Wirkung der Corioliskraft erstreckt sich auf viele Phänomene der geografischen Hülle. Seine ablenkende Wirkung macht sich besonders in der Bewegungsrichtung der Luftmassen bemerkbar. Unter dem Einfluss der Ablenkkraft der Erdrotation nehmen die Winde der gemäßigten Breiten beider Hemisphären eine überwiegend westliche Richtung und in tropischen Breiten eine östliche Richtung ein. Eine ähnliche Manifestation der Corioliskraft findet sich in der Bewegungsrichtung des Meerwassers. Mit dieser Kraft ist auch die Asymmetrie der Flusstäler verbunden (auf der Nordhalbkugel liegt das rechte Ufer meist hoch, auf der Südhalbkugel das linke Ufer).

Die Drehung der Erde um ihre Achse führt auch zur Bewegung der Sonnenstrahlung über die Erdoberfläche von Ost nach West, also zum Wechsel von Tag und Nacht.

Der Wechsel von Tag und Nacht schafft einen Tagesrhythmus in der belebten und unbelebten Natur. Der zirkadiane Rhythmus hängt eng mit den Licht- und Temperaturbedingungen zusammen. Bekannt sind die täglichen Schwankungen der Temperatur, der Tages- und Nachtbrisen usw. Tagesrhythmen gibt es auch in der belebten Natur – Photosynthese ist nur tagsüber möglich, die meisten Pflanzen öffnen ihre Blüten zu unterschiedlichen Zeiten; Einige Tiere sind tagsüber aktiv, andere nachts. Auch das menschliche Leben verläuft in einem zirkadianen Rhythmus.

Eine weitere Folge der Erdrotation um ihre Achse ist der Zeitunterschied an verschiedenen Punkten unseres Planeten.

Seit 1884 wurde die Zonenzeit eingeführt, das heißt, die gesamte Erdoberfläche wurde in 24 Zeitzonen zu je 15° eingeteilt. Hinter Standardzeit Nehmen Sie die Ortszeit des Mittelmeridians jeder Zone. Die Zeit in benachbarten Zeitzonen unterscheidet sich um eine Stunde. Die Grenzen der Gürtel werden unter Berücksichtigung politischer, administrativer und wirtschaftlicher Grenzen gezogen.

Als Nullgürtel gilt der Greenwich-Gürtel (benannt nach dem Greenwich Observatory in der Nähe von London), der auf beiden Seiten des Nullmeridians verläuft. Berücksichtigt wird die Zeit des Nullmeridians bzw. Nullmeridians Weltzeit.

Als international gilt der Meridian 180° Datumsgrenze- eine herkömmliche Linie auf der Erdoberfläche, auf deren beiden Seiten die Stunden und Minuten zusammenfallen und die Kalenderdaten um einen Tag abweichen.

Für eine rationellere Nutzung des Tageslichts im Sommer führte unser Land 1930 ein Mutterschaftszeit, eine Stunde vor der Zeitzone. Es ist erwähnenswert, dass zu diesem Zweck die Uhrzeiger um eine Stunde vorgestellt wurden. In diesem Zusammenhang lebt Moskau, da es in der zweiten Zeitzone liegt, nach der Zeit der dritten Zeitzone.

Seit 1981 wird die Zeit von April bis Oktober um eine Stunde vorgestellt. Das ist das sogenannte Sommerzeit. Es ist wichtig zu verstehen, dass es eingeführt wird, um Energie zu sparen. Im Sommer ist Moskau der Standardzeit zwei Stunden voraus.

Die Uhrzeit der Zeitzone, in der Moskau liegt, ist: Moskau.

Bewegung der Erde um die Sonne

Die Erde dreht sich um ihre Achse und bewegt sich gleichzeitig um die Sonne, wobei sie den Kreis in 365 Tagen, 5 Stunden, 48 Minuten und 46 Sekunden umkreist. Dieser Zeitraum wird aufgerufen astronomisches Jahr. Der Einfachheit halber geht man davon aus, dass das Jahr 365 Tage hat, und alle vier Jahre, wenn sich 24 von sechs Stunden „ansammeln“, gibt es nicht 365, sondern 366 Tage im Jahr. Dieses Jahr heißt Schaltjahr und dem Februar wird ein Tag hinzugefügt.

Der Weg im Weltraum, auf dem sich die Erde um die Sonne bewegt, wird genannt Orbit(Abb. 4) Die Umlaufbahn der Erde hat die Form einer Ellipse, daher ist der Abstand von der Erde zur Sonne nicht konstant. Wenn die Erde drin ist Perihel(aus dem Griechischen peri- nah, nah und Helios- Sonne) - der sonnennächste Punkt der Umlaufbahn - am 3. Januar beträgt die Entfernung 147 Millionen km. Auf der Nordhalbkugel ist um ϶ᴛᴏ Winter. Größter Abstand von der Sonne in Aphel(aus dem Griechischen aro- weg von und Helios- Sonne) – größte Entfernung von der Sonne – 5. Juli. Es ist erwähnenswert, dass es 152 Millionen km entspricht. Zu dieser Zeit ist auf der Nordhalbkugel Sommer.

Abbildung Nr. 4. Die Bewegung der Erde um die Sonne

Die jährliche Bewegung der Erde um die Sonne wird durch die kontinuierliche Änderung des Sonnenstandes am Himmel beobachtet – die Mittagshöhe der Sonne und die Position ihres Sonnenauf- und -untergangs ändern sich, die Dauer der hellen und dunklen Teile von Der Tag ändert sich.

Bei der Bewegung im Orbit ändert sich die Richtung der Erdachse nicht, sie ist immer auf den Polarstern gerichtet.

Aufgrund von Änderungen des Abstands der Erde zur Sonne sowie aufgrund der Neigung der Erdachse zur Ebene ihrer Bewegung um die Sonne ist auf der Erde das ganze Jahr über eine ungleichmäßige Verteilung der Sonnenstrahlung zu beobachten. Auf diese Weise kommt es zum Wechsel der Jahreszeiten, der für alle Planeten charakteristisch ist, deren Rotationsachse zur Ebene ihrer Umlaufbahn geneigt ist (Ekliptik) abweichend von 90°. Die Umlaufgeschwindigkeit des Planeten auf der Nordhalbkugel ist im Winter höher und im Sommer niedriger. Daher dauert das Winterhalbjahr 179 Tage und das Sommerhalbjahr 186 Tage.

Durch die Bewegung der Erde um die Sonne und die Neigung der Erdachse zur Ebene ihrer Umlaufbahn um 66,5° erfährt unser Planet nicht nur einen Wechsel der Jahreszeiten, sondern auch eine Veränderung der Tag- und Nachtlänge.

Die Rotation der Erde um die Sonne und der Wechsel der Jahreszeiten auf der Erde sind in Abb. dargestellt. 81 (Tagundnachtgleiche und Sonnenwende in ϲᴏᴏᴛʙᴇᴛϲᴛʙi mit den Jahreszeiten auf der Nordhalbkugel)

Nur zweimal im Jahr – an den Tagen der Tagundnachtgleiche sind Tag und Nacht auf der ganzen Erde fast gleich lang.

Tagundnachtgleiche- der Zeitpunkt, an dem der Mittelpunkt der Sonne während ihrer scheinbaren jährlichen Bewegung entlang der Ekliptik den Himmelsäquator kreuzt. Es gibt Frühlings- und Herbst-Tagundnachtgleiche.

Die Neigung der Rotationsachse der Erde um die Sonne an den Tagundnachtgleichen vom 20. bis 21. März und vom 22. bis 23. September erweist sich in Bezug auf die Sonne als neutral, und die ihr zugewandten Teile des Planeten werden von Pol zu Pol gleichmäßig beleuchtet ( Abb. 5). Die Sonnenstrahlen fallen am Äquator senkrecht ein.

Der längste Tag und die kürzeste Nacht fallen zur Sommersonnenwende.

Abbildung Nr. 5.
Es ist erwähnenswert, dass die Erde an den Tagen der Tagundnachtgleiche von der Sonne beleuchtet wird

Sonnenwende- der Moment, in dem der Mittelpunkt der Sonne die vom Äquator am weitesten entfernten Punkte der Ekliptik (Sonnenwendepunkte) passiert. Es gibt Sommer- und Wintersonnenwenden.

Am Tag der Sommersonnenwende, dem 21. und 22. Juni, nimmt die Erde eine Position ein, in der das nördliche Ende ihrer Achse zur Sonne geneigt ist. Und die Strahlen fallen senkrecht nicht auf den Äquator, sondern auf den nördlichen Wendekreis, dessen Breite 23°27 Zoll beträgt. Nicht nur die Polarregionen werden rund um die Uhr beleuchtet, sondern auch der Raum darüber hinaus bis zu einer Breite von 66°33 " (Es lohnt sich zu sagen - der Polarkreis) In der südlichen Hemisphäre ist derzeit nur der Teil davon beleuchtet, der zwischen dem Äquator und dem Süden liegt, so sollte man sagen - dem Polarkreis (66°33") Darüber hinaus ist die Erdoberfläche an diesem Tag nicht beleuchtet.

Am Tag der Wintersonnenwende, dem 21. und 22. Dezember, geschieht alles umgekehrt (Abb. 6). Die Sonnenstrahlen fallen bereits senkrecht auf den südlichen Wendekreis.
Es ist erwähnenswert, dass die beleuchteten Gebiete der südlichen Hemisphäre nicht nur zwischen dem Äquator und den Wendekreisen, sondern auch rund um den Südpol liegen. Diese Situation hält bis zur Frühlings-Tagundnachtgleiche an.

Abbildung Nr. 6.
Es ist erwähnenswert, dass die Beleuchtung der Erde am Tag der Wintersonnenwende erfolgt

Auf zwei Parallelen der Erde steht an den Tagen der Sonnenwende die Sonne zur Mittagszeit direkt über dem Kopf des Beobachters, also im Zenit. Wir müssen uns daran erinnern, dass solche Parallelen aufgerufen werden die Tropen. Im nördlichen Wendekreis (23° N) steht die Sonne am 22. Juni im Zenit, im südlichen Wendekreis (23° S) am 22. Dezember.

Am Äquator ist Tag immer gleich Nacht. Der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen auf der Erdoberfläche und die Länge des Tages ändern sich dort kaum, daher ist der Wechsel der Jahreszeiten nicht ausgeprägt.

Es ist erwähnenswert – Polarkreise Bemerkenswert ist, dass sie die Grenzen von Gebieten darstellen, in denen Polartage und -nächte herrschen.

Es ist erwähnenswert – Polartag- der Zeitraum, in dem die Sonne nicht unter den Horizont fällt. Je weiter man vom Polarkreis entfernt ist, desto länger ist der Polartag. Auf dem Breitengrad des Polarkreises (66,5°) dauert es nur einen Tag und am Pol 189 Tage. Auf der Nordhalbkugel, auf der Breite des nördlichen Polarkreises, wird der Polartag am 22. Juni, dem Tag der Sommersonnenwende, beobachtet, auf der Südhalbkugel, auf der Breite des südlichen Polarkreises, am 22. Dezember.

Es ist erwähnenswert – Polarnacht dauert von einem Tag am Breitengrad Es sollte gesagt werden - den Polarkreisen bis zu 176 Tagen an den Polen. Während der Polarnacht steht die Sonne nicht über dem Horizont. Auf der Nordhalbkugel, auf der Breite des nördlichen Polarkreises, wird das Phänomen am 22. Dezember beobachtet.

Es ist unmöglich, ein so wunderbares Naturphänomen wie die weißen Nächte nicht zu bemerken. Weiße Nächte— ϶ᴛᴏ helle Nächte zu Beginn des Sommers, wenn die Abenddämmerung mit dem Morgen zusammenläuft und die Dämmerung die ganze Nacht anhält. Sie werden in beiden Hemisphären in Breiten über 60° beobachtet, wenn der Mittelpunkt der Sonne um Mitternacht nicht mehr als 7° unter den Horizont fällt. In St. Petersburg (ca. 60° N) dauern weiße Nächte vom 11. Juni bis 2. Juli, in Archangelsk (64° N) vom 13. Mai bis 30. Juli.

Der jahreszeitliche Rhythmus in Verbindung mit der Jahresbewegung beeinflusst vor allem die Ausleuchtung der Erdoberfläche. Unter Berücksichtigung der Abhängigkeit von Höhenänderungen der Sonne über dem Horizont auf der Erde fünf Beleuchtungszonen. Die heiße Zone liegt zwischen den nördlichen und südlichen Wendekreisen (Wendekreis des Krebses und Wendekreis des Steinbocks), nimmt 40 % der Erdoberfläche ein und zeichnet sich durch die größte Wärmemenge der Sonne aus. Zwischen den Wendekreisen und den Polarkreisen auf der Süd- und Nordhalbkugel gibt es mäßig helle Zonen. Die Jahreszeiten sind hier bereits ausgeprägt: Je weiter von den Tropen entfernt, desto kürzer und kühler der Sommer, desto länger und kälter der Winter. Es ist erwähnenswert, dass die Polarzonen auf der Nord- und Südhalbkugel begrenzt sind. Es ist erwähnenswert, dass die Polarkreise begrenzt sind. Hier ist die Höhe der Sonne über dem Horizont das ganze Jahr über niedrig, sodass die Menge an Sonnenwärme minimal ist. Es ist erwähnenswert, dass die Polarzonen durch Polartage und -nächte gekennzeichnet sind.

Unter Berücksichtigung der Abhängigkeit von der jährlichen Bewegung der Erde um die Sonne gibt es nicht nur den Wechsel der Jahreszeiten und die damit verbundene Ungleichmäßigkeit der Ausleuchtung der Erdoberfläche über die Breitengrade hinweg, sondern auch einen wesentlichen Teil der Prozesse in der geografischen Hülle: saisonale Wetteränderungen, das Regime von Flüssen und Seen, Rhythmus im Leben von Pflanzen und Tieren, Art und Zeitpunkt der landwirtschaftlichen Arbeit.

Kalender.Kalender- ein System zur Berechnung langer Zeiträume. Dieses System basiert auf periodischen Naturphänomenen, die mit der Bewegung von Himmelskörpern verbunden sind. Der Kalender nutzt astronomische Phänomene – den Wechsel der Jahreszeiten, von Tag und Nacht und Veränderungen der Mondphasen. Der erste Kalender stammte aus Ägypten und wurde im 4. Jahrhundert erstellt. Chr e. Am 1. Januar 45 führte Julius Cäsar den Julianischen Kalender ein, der noch heute von der Russisch-Orthodoxen Kirche verwendet wird. Aufgrund der Tatsache, dass die Länge des julianischen Jahres im 16. Jahrhundert 11 Minuten und 14 Sekunden länger war als die astronomische. ein „Fehler“ von 10 aufsummierten Tagen – der Tag der Frühlings-Tagundnachtgleiche ereignete sich nicht am 21. März, sondern am 11. März. Dieser Fehler wurde übrigens 1582 durch ein Dekret von Papst Gregor XIII. korrigiert. Die Zählung der Tage wurde um 10 Tage vorgezogen, und der Tag nach dem 4. Oktober wurde als Freitag vorgeschrieben, jedoch nicht als 5. Oktober, sondern als 15. Oktober. Die Frühlings-Tagundnachtgleiche wurde wieder auf den 21. März zurückgeführt und der Kalender wurde nun Gregorianischer Kalender genannt. Es ist erwähnenswert, dass es 1918 in Russland eingeführt wurde. Allerdings hat es auch eine Reihe von Nachteilen: ungleiche Länge der Monate (28, 29, 30, 31 Tage), ungleiche Quartale (90, 91, 92 Tage), Inkonsistenz der Monatszahlen nach Wochentagen.

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Erdumlaufbahn um die Sonne im Sonnensystem: Beschreibung der elliptischen Bewegung, wechselnde Jahreszeiten des Planeten, Frühlings- und Herbst-Tagundnachtgleiche, Lagrange-Punkte.

Im 16. Jahrhundert vollzog Nikolaus Kopernikus eine echte Revolution, indem er bewies, dass die Sonne im Zentrum des Sonnensystems steht und andere Objekte um sie kreisen (heliozentrisches System). Wie wäre es dann mit Rundschreiben? Erdumlaufbahn?

Umlaufeigenschaften der Erde

Die Erde dreht sich auf einer Umlaufbahn mit einer Beschleunigung von 108.000 km/h um die Sonne und verbringt pro Durchgang 365,242199 Sonnentage. Ja, deshalb müssen wir alle 4 Jahre einen Tag hinzufügen.

Der Abstand der Erde zur Sonne ändert sich beim Vorbeiflug. Der Planet nähert sich (Perihel) auf 147.098.074 km. Die durchschnittliche Entfernung beträgt 149,6 Millionen km. Die größte Entfernung (Aphel) beträgt 152.097.701 km.

Wenn Sie auf der Nordhalbkugel leben, ist Ihnen vielleicht aufgefallen, dass Wärme/Kälte nicht mit dem Abstandsprinzip übereinstimmt, da es von der axialen Neigung abhängt.

Elliptische Umlaufbahn der Erde

Nein, die Umlaufbahn des Planeten ist kein perfekter Kreis. Wir drehen uns entlang einer langgestreckten Ellipse. Dies wurde erstmals von Johannes Kepler beschrieben. Im Diagramm können Sie die Umlaufbewegung der Erde studieren.

Der Wissenschaftler maß die Umlaufbahnen von Erde und Mars und stellte fest, dass sie sich periodisch beschleunigten und verlangsamten. Dies fiel mit Aphel und Perihel zusammen, was bedeutet, dass die Entfernung vom Stern auf der Umlaufgeschwindigkeit basiert (keine kreisförmige Umlaufbahn).

Um die Natur elliptischer Bahnen zu charakterisieren, verwenden Forscher das Konzept der Exzentrizität – von 0 bis 1. Wenn sie nahe bei 0 liegt, haben wir praktisch einen Kreis. Die Erdzahl beträgt 0,02, also nahezu kreisförmig.

Saisonale Orbitaländerungen

Die Neigung der Erdachse spielt eine große Rolle. Unsere 4 Jahreszeiten (Jahreszeiten) entstanden nur aufgrund der Tatsache, dass die Achsendrehung einen Winkel von 23,4° aufweist. Dies führt zur Sonnenwende und zur Tagundnachtgleiche.

Das heißt, wenn sich die Nordhalbkugel von der Sonne entfernt, geht es in den Winter über, und auf der Südhalbkugel geht es in die Sommerhitze über. Nach 6 Monaten wechseln sie den Platz. Die Wintersonnenwende findet am 21. Dezember statt, die Sommersonnenwende am 21. Juni, die Frühlings-Tagundnachtgleiche etwa am 20. März und die Herbst-Tagundnachtgleiche am 23. September.

Über Lagrange-Punkte

Was sind Lagrange-Punkte im Raum? Das ist auch ein interessanter Punkt. Auf unserer Umlaufbahn gibt es fünf Punkte, an denen die gesamte Gravitationskraft zwischen Erde und Sonne eine Zentripetalkraft garantiert.

Die Punkte sind mit L1 bis L5 gekennzeichnet. L1, L2 und L3 liegen in einer geraden Linie von uns zur Sonne. Sie sind nicht stabil, was bedeutet, dass sich der dorthin gesendete Satellit bewegt.

L4 und L5 liegen an den Ecken zweier Dreiecke, unter denen sich Sonne und Erde befinden. Aufgrund ihrer Stabilität sind sie die besten Orte zur Positionierung von Sonden und Teleskopen.

Für uns ist es wichtig, nicht nur die Umlaufbahn unseres Heimatplaneten, sondern auch fremder Welten im Sonnensystem zu untersuchen. Denn die Entfernung zu einem Stern spielt oft eine Schlüsselrolle für das Vorhandensein von Leben auf der Erde.

Die Erde bewegt sich im Weltraum wie ein Kreisel, der sich um sich selbst dreht und sich gleichzeitig im Kreis bewegt. Auch unser Planet führt zwei Hauptbewegungen aus: Er dreht sich um seine eigene Achse und bewegt sich um die Sonne.

Rotation der Erde um ihre Achse. Sie haben bereits gesehen, wie sich die Erdkugel um die Stabachse dreht. Unser Planet führt ständig solche Bewegungen durch. Wir bemerken dies jedoch nicht, da wir und alle irdischen Körper mit ihm rotieren – Ebenen, Berge, Flüsse, Meere und sogar die Luft, die die Erde umgibt. Es scheint uns, dass die Erde bewegungslos bleibt, aber Sonne, Mond und Sterne bewegen sich über den Himmel. Wir sagen, dass die Sonne im Osten aufgeht und im Westen untergeht. In Wirklichkeit ist es die Erde, die sich bewegt und sich von West nach Ost (gegen den Uhrzeigersinn) dreht.

Folglich wird die Erde, wenn sie sich um ihre Achse dreht, zuerst auf der einen Seite, dann auf der anderen Seite von der Sonne beleuchtet (Abb. 86). Infolgedessen erlebt der Planet entweder Tag oder Nacht. Die Erde vollzieht in 24 Stunden eine vollständige Umdrehung um ihre Achse. Dieser Zeitraum wird aufgerufen für Tage. Die Bewegung der Erde um ihre Achse ist gleichmäßig und hört keinen Moment auf.

Durch die Drehung der Erde um ihre Achse kommt es zu einem Wechsel von Tag und Nacht. Unser Planet vollzieht im Jahr eine vollständige Umdrehung um seine Achse Tag(24 Stunden).

Die Bewegung der Erde um die Sonne. Die Erde bewegt sich auf einer Umlaufbahn um die Sonne. Es macht eine volle Drehung Jahr — 365 Tage.

Schauen Sie sich den Globus genau an. Sie werden feststellen, dass die Erdachse nicht vertikal, sondern schräg geneigt ist. Dies ist von großer Bedeutung: Die Neigung der Achse bei der Bewegung der Erde um die Sonne ist der Grund für den Wechsel der Jahreszeiten. Schließlich beleuchten die Sonnenstrahlen das ganze Jahr über entweder die Nordhalbkugel (und dort sind die Tage länger) oder die Südhalbkugel stärker.

Aufgrund der Neigung der Erdachse während der Bewegung unseres Planeten um die Sonne, Wechsel der Jahreszeiten.

Im Laufe des Jahres gibt es Tage, an denen eine der der Sonne zugewandten Hemisphären am stärksten beleuchtet ist, die andere am wenigsten und umgekehrt. Das sind die Tage Sonnenwende. Während einer Erdumdrehung um die Sonne gibt es zwei Sonnenwenden: Sommer und Winter. Zweimal im Jahr werden beide Hemisphären gleichmäßig beleuchtet (dann ist die Tageslänge in beiden Hemisphären gleich). Das sind die Tage Tagundnachtgleiche.

Schauen Sie sich Abb. an. 87 und verfolgen Sie die Bewegung der Erde im Orbit. Wenn die Erde mit ihrem Nordpol der Sonne zugewandt ist, erleuchtet und erwärmt sie die nördliche Hemisphäre stärker. Die Tage werden länger als die Nächte. Die warme Jahreszeit kommt – der Sommer. 22. Juni Der Tag wird der längste und die Nacht die kürzeste im Jahr sein, das ist der Tag Sommersonnenwende . Zu diesem Zeitpunkt beleuchtet und erwärmt die Sonne die südliche Hemisphäre weniger. Es ist Winter dort. Material von der Website

In drei Monaten, 23. September, Die Erde nimmt eine Position relativ zur Sonne ein, wenn die Sonnenstrahlen sowohl die nördliche als auch die südliche Hemisphäre gleichermaßen beleuchten. Auf der gesamten Erde, mit Ausnahme der Pole, wird der Tag gleich der Nacht sein (jeweils 12 Stunden). Dieser Tag heißt Tag der Herbst-Tagundnachtgleiche. In weiteren drei Monaten wird die Südhalbkugel der Sonne zugewandt sein. Da wird der Sommer kommen. Gleichzeitig wird es bei uns auf der Nordhalbkugel Winter. 22. Dezember Der Tag wird am kürzesten und die Nacht am längsten sein. Das ist der Tag Wintersonnenwende . 21. März Auch hier werden beide Hemisphären gleichermaßen beleuchtet, der Tag wird der Nacht gleich sein. Das ist der Tag Frühlings-Tagundnachtgleiche .

Im Laufe des Jahres (während des gesamten Umlaufs der Erde um die Sonne) werden Tage anhand der Beleuchtung der Erdoberfläche unterschieden:

• Sonnenwende - Winter am 22. Dezember, Sommer am 22. Juni;
• Tagundnachtgleiche - Frühling am 21. März, Herbst am 23. September.

Im Laufe des Jahres erhalten die Erdhalbkugeln unterschiedlich viel Sonnenlicht und Wärme. Es gibt einen Wechsel der Jahreszeiten (Jahreszeiten) des Jahres. Diese Veränderungen betreffen alle lebenden Organismen auf der Erde.

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