Вопрос 12. Осевое вращение Земли и время. Понятие о местном и поясном времени.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 4Следующая ⇒

Время оборота вокруг оси – сутки – может быть определено по Солнцу и по звёздам. Солнечными стуками называется промежуток времени между двумя последовательными происхождениями центра Солнца через меридиан точки наблюдения.

Осевое вращение даёт естественный временной промежуток (сутки).

1) Истинный полдень – это время кульминации Солнца над меридианами.

2) Поясное время – это среднее солнечное время, определяемое для 24 основных географических меридианов, отстоящих на 15° по долготе.

Поверхность Земли разделена на 24 часовых пояса (с номерами от 0 до 23), в пределах каждого из которых поясное время совпадает со временем проходящего через них основного меридиана. Поясное время в смежных поясах различается на 1 ч. Счет поясов ведется с запада на восток. Основным меридианом нулевого пояса является Гринвичский меридиан. Разность (в часах) между поясным временем какого-либо пояса и всемирным временем равна номеру пояса.

3) Местное время - это одинаковое время в один момент суток в точках, расположенных на одном меридиане.

Конкретно, под местным временем могут пониматься:

· Поясное время в данном конкретном месте;

· Среднее солнечное время на данном меридиане;

· Местное солнечное время на данном меридиане с учётом изменяемой продолжительности астрономических суток, также называемое в астрономии «Истинное солнечное время», и отсчитываемое от моментов астрономических полуночи и полудня.

4) Московское (декретное) время – это поясное время + 1 час.

Вопрос 13. Осевое вращение Земли и сила Кориолиса, влияние последней на направление ветров в приземном слое атмосферы и направление течений в Мировом океане.

Существенное значение вращения географического пространства состоит в разделении его на правое и левое. Это приводит к отклонению путей движущихся тел вправо в северном полушарии и влево в южном.

Сила Кориолиса – это отклонение путей движения тел вправо или влево.

Отклоняющаяся сила вращения Земли прямо пропорциональна массе движущегося тела, скорости движения и синусу широты. На экваторе она равна 0 и возрастает с увеличением широты.

Действию кориолисовой силы подвергаются все перемещающиеся массы: вода в океанских и морских течениях, в реках, воздушные массы в процессе циркуляции атмосферы, вещество в ядре Земли; кориолисову силу учитывают и в баллистике.

Нормальное атмосферное давление – это давление, которое наблюдается на уровне моря при температуре воздуха 0^оС и на широте 45^осеверное широты. (760 мм рт. ст.)

Барический градиент – это изменение давления в горизонтальной плоскости в сторону уменьшения давления, в направлении, перпендикулярном к изобаре.

Из-за вращения Земли, под влиянием силы Кориолиса направление ветра не совпадает с ее вектором барического градиента, а отклоняется в Северном полушарии вправо, в Южном влево. В средних широтах отклонение может достигать 60°.

Скорость ветра больше там, где расстояние между изобарами меньше.

Направление ветра определяет направление течений.

На направление течений в Мировом океане оказывает влияние отклоняющая сила, вызванная вращением Земли, — сила Кориолиса. В Северном полушарии она отклоняет течения вправо, а в Южном — влево. Скорость течений в среднем не превышает 10 м/с, а в глубину они распространяются не более чем на 300 м.

Вопрос 14. Явление прецессии, его природа и отдаленные последствия для нашей Планеты.

Прецессия – это явление, при котором момент импульса тела меняет своё направление в пространстве под действием момента внешней силы.

Прецессия – это медленный поворот (за 26 тыс. лет) поворот оси в пространстве.

Причина земной прецессии сложна. Во-первых, Земля не является совершенной сферой, она немного сплюснута, а это приводит к тому, что большой круг экватора больше «меридианных» больших кругов, проходящих через полюса. Во-вторых, Солнце и Луна не лежат в экваториальной плоскости Земли. В результате гравитационное взаимодействие с Луной и Солнцем на полюсах добавляет к линейной силе слабый вращательный момент. Этот момент и вызывает прецессию вращающегося тела.

С прецессией связано периодическое изменение климата Земли, в частности, глобальное потепление в последнее время.

Прецессия равноденствий приводит к тому, что в одном из полушарий зима наступает, когда Земля находится в перигелии (ближайшей к Солнцу точке); в свою очередь это означает, что лето наступает в афелии и оказывается относительно холодным, так что не весь лёд, намерзший зимой, успевает растаять следующим летом, в результате чего создаются условия для роста ледников.

Вопрос 15. Орбитальное вращение Земли: параметры Земной орбиты, скорость орбитального вращения и ее изменчивость в течение года. Причины изменения скорости орбитальности вращения Земли.

Путь Земли вокруг Солнца называют орбитой Земли. Эта орбита находится на воображаемой плоской поверхности, которая проходит через центр Солнца и центр Земли. Эту поверхность называют плоскостью орбиты. Земля вращается вокруг Солнца против часовой стрелки.

За 365 дней – 6 ч 9 мин 9 с.

Среднее расстояние от Солнца до Земли – 149 млн км.

Астрономическая весна – со дня весеннего равноденствия до летнего солнцестояния. (92, 8 суток).

Астрономическое лето – от летнего солнцестояния до осеннего равноденствия. (93, 6 суток).

Летнее полугодие – 186, 4 суток (весна +осень).

Астрономическая осень – с 23.09 – 22.12 (89, 8 суток).

Астрономическая зима – с 22.12 – 21.03 (89 суток).

Зимнее полугодие – 178, 8 суток.

Через 13 тыс. лет продолжительность летнего полугодия будет меньше зимнего.

Длина земной орбиты – 940 млн. км

Средняя скорость орбитального движения Земли 29.765 км/с ~ 100 000 км/ч

Наибольшая орбитальная скорость (в перигелии) 30.287 км/с

Наименьшая орбитальная скорость (в афелии) 29.291 км/с

Следствия орбитального вращения Земли:

1) естественная единица времени – год;

2) сезонность – 4 времени года;

3) в течении года меняется на всех широтах и продолжительность дня, и продолжительность ночи;

4) в течении года на всех широтах меняется высота Солнца над горизонтом в полдень.

Вопрос 16. Орбитальное вращение Земли и сезонная ритмика природных явлений: изменение продолжительности светового дня, высоты полуденного Солнца и количества солнечной энергии, поступающей на Земную поверхность.

+ Учебник - А.П. Шубаев – стр. 72-74!!!!!!!

В природе нет тел и явлений, которые не испытывали бы влияния сезонной ритмики.

Солнечное облучение Земли симметрично относительно плоскости экватора только два раза в год, в дни равноденствия. Наклон оси вращения и годовое движение Земли делает и облучение её Солнцем диссимметричным: в январскую часть года больше тепла получает южное полушарие, в июльскую – северное. В этом и заключается причина сезонной ритмики географической оболочки.

Сезоны проявляются не однозначно для полушария, а по определенным поясам, которые получили название поясов освещения.

В первом приближении достаточно выделить в каждом полушарии по три пояса:

1) тропический (ограниченный тропиками) – характерно пребывание Солнца в зените на каждой широте два раза в год (на тропике один) и малая разница в продолжительности дня по месяцам;

2) умеренный (идущий до полярного круга) – характеризуется большой сезонной разницей в высоте Солнца и продолжительности дня;

3) полярный – присущи полярная ночь и полярный день, долгота которых зависит от географической широты.

Изменение полуденной высоты Солнца. В результате перемещения по эклиптике Солнце ежедневно меняет точки восхода и захода, а также свою полуденную высоту. Так, на широте Санкт-Петербурга (находится на 60° с.ш.) в день зимнего солнцестояния, т. е. около 22 декабря, Солнце восходит на юго-востоке, в полдень достигает небесного меридиана на высоте всего 6°, 5 и заходит на юго-западе. Этот день в Ленинграде самый короткий в году — он длится всего 5 час. 54 мин.

На следующий день Солнце взойдет уже несколько восточнее, в полдень поднимется немного выше вчерашнего, а зайдет несколько западнее. Так будет продолжаться до дня весеннего равноденствия, наступающего около 21 марта. В этот день Солнце взойдет точно в точке востока, а высота его увеличится на 23°, 5 по сравнению с полуденной высотой в день зимнего солнцестояния, т. е. будет равна 30°. Затем Солнце начнет опускаться и зайдет точно в точке запада. В этот день ровно половину своего видимого пути Солнце совершит над горизонтом, а другую половину — под ним. Поэтому день будет равен ночи.

Количество солнечной энергии, падающей на поверхность Земли, изменяется вследствие движения Солнца. Эти изменения зависят от времени суток и времени года. Обычно в полдень на Землю попадает больше солнечной радиации, чем рано утром или поздно вечером. В полдень Солнце находится высоко над горизонтом, и длина пути прохождения лучей Солнца через атмосферу Земли сокращается. Следовательно, меньше солнечной радиации рассеивается и поглощается, а значит больше достигает поверхности.

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒