Ściąga

konderk@
[email protected]

Ruchy ziemi / praca semestralna Napisano: 24.01.2016 21:20

Ziemia jest trzecią, licząc od Słońca, a piątą co do wielkości planetą Układu Słonecznego. Jednak pod względem masy, średnicy i gęstości jest to największa skalista planeta Układu Słonecznego. Ziemia, a konkretnie jej kula zwana powszechnie Kulą Ziemską obraca się wokół własnej osi , zjawisko to nazywane jest ruchem obrotowy lub też wirowym, kula obiega również Słońce czyli ruch obiegowy. Opisywane ruchy Ziemi nie są dla nas odczuwalne, zjawisko ruchu obrotowego oraz ruchu obiegowego Ziemi dookoła. Więcej na ten temat możemy dowiedzieć się czytając o odkryciach Krzysztofa Kolumba.

Ruch obrotowy Ziemi – inaczej mówiąc ruch wirowy. Obserwując kopułę nieba nad nami, wydaje nam się, że Słońce wędruje po niebie, jest to złudzenie, efekt ten obserwujemy właśnie dzięki ruchowi obrotowemu Ziemi. Obrót Ziemi wokół własnej osi odbywa się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara . Widoczna „wędrówka” Słońca nad horyzontem rozpoczyna się od wschodu Słońca, czyli od momentu, gdy środek tarczy słonecznej mija horyzont, następnie Słońce unosi się coraz wyżej, najwyższe położenie na niebie to górowanie Słońca - południe słoneczne. Następnie po górowaniu Słońce zmniejsza swoja wysokość, aż do zachodu. Okres między kolejnymi górowaniami Słońca nad danym południkiem nazywamy dobą Słoneczną i wynosi 24 godziny, czyli dobę. Pełny obrót Ziemi dookoła własnej osi wynosi 23 godziny 56 minut i 4,1 sekundy czasu słonecznego, okres ten nazywa się dobą gwiazdową.
Na podstawie opisywanego górowania Słońca wyznaczany jest czas miejscowy, inaczej mówiąc lokalny czas słoneczny. Górowanie Słońca - południe słoneczne występuje w tym samym momencie we wszystkich miejscach położonych na tym samym południku. w tym samym momencie dla jednych punktów na Ziemi Słońce wschodzi, dla innych góruje, różne położenie Słońca w jednej chwili nad różnymi południkami pozwoliło określić czas słoneczny, na podstawie którego wprowadzono czas strefowy i urzędowy. Ruch obrotowy Ziemi jest przyczyną występowania zjawiska dnia i nocy, tam gdzie na powierzchnię Ziemi padają promienie słoneczne, panuje dzień, na pozostałym obszarze panuje noc. Różnica w czasie miejscowym między wschodnią i zachodnią częścią Polski wynosi 40 min. Jednak, aby zlikwidować różnice wprowadzono właśnie wyżej wspomniany tak zwany czas urzędowy czyli, że na danym obszarze obowiązuje jeden czas. Wprowadzony został on na podstawie zarządzenia władz Państwa. Jednak w przypadku państw o dużej powierzchni, a zwłaszcza znacznej rozciągłości równoleżnikowej, wprowadzenie jednolitego czasu nie miałoby sensu – przykładem może być Rosja, gdzie różnica czasu strefowego między wschodnimi a zachodnimi krańcami wynosi 9 godzin. Ze względów ekonomicznych w niektórych państwach, w tym również w Polsce, wprowadza się urzędowy czas letni, który jest przesunięty o godzinę do przodu w stosunku do czasu zimowego. Wpływa to na oszczędność energii elektrycznej poprzez efektywniejsze wykorzystanie długich dni wiosennych i letnich. Polska przyjmuje latem urzędowy czas wschodnioeuropejski.
- czas letni - wschodnioeuropejski czas miejscowego południka 30° E,
- czas zimowy - środkowoeuropejski czas miejscowego południka 15° E.


Czas słoneczny to czas określony na podstawie momentu górowania Słońca na danym południku. Wszystkie kolejne południki położone w kierunku na wschód mają czas późniejszy, a na zachód – wcześniejszy. Wiedząc że każdy punkt na Ziemi wykonuje pełny obrót w ciągu 24 godzin, można określić różnice czasu między poszczególnymi południkami:

360° długości geograficznej – 24 godziny różnicy czasu,
180° długości geograficznej – 12 godziny różnicy czasu,
15° długości geograficznej – 1 godzina różnicy czasu,
1° długości geograficznej – 4 minuty różnicy czasu.

Ze względu na to, że posługiwanie się czasem słonecznym byłoby bardzo uciążliwe w codziennym życiu, wprowadzono podział Ziemi na 24 południkowe strefy czasu. Gdyby nie ten podział podróżując ze wschodu na zachód, musielibyśmy po dotarciu do każdego następnego południka (różnego o 1°) cofać wskazówki zegara o 4 minuty.
Czas strefowy to czas dla każdej strefy obejmującej 15° długości geograficznej. Określa się go na podstawie górowania Słońca nad południkiem środkowym dla danej strefy. W strefach bezpośrednio z sobą sąsiadujących czasy strefowe różnią się o jedną godzinę.
Pierwsza strefa czasu obejmuje obszar położony pomiędzy południkami 7°30’W a 7°30’E. Środkowym jest tu południk 0°, którego czas, wraz z czasem całej strefy, nazywany jest czasem uniwersalnym (GMT). W stosunku do niego określa się czas pozostałych stref, dodając pełne godziny na półkuli wschodniej i odejmując na półkuli zachodniej.
Czas strefowy stosuje się w rzeczywistej postaci na morzach, a na lądach obowiązuje czas urzędowy, który tylko w pewnym stopniu pokrywa się ze strefowym. Różnica czasu między skrajnymi strefami wynosi 24 godziny, a więc całą dobę – dzień kalendarzowy. W związku z tym z podziału Ziemi na strefy czasowe wynika, że na linii południka 180° “stykają się” ze sobą dwa różne dni. Zaistniała zatem konieczność wyznaczenia międzynarodowej linii zmiany daty. Jej przebiegu nie ustalono jednak dokładnie po południku 180° – ominięto wyspy i półwyspy na Pacyfiku, aby nie wchodzić ze zmianą daty na obszary lądowe.
Przekraczając linię zmiany daty z zachodu na wschód wraca się do daty dnia poprzedniego, zaś poruszając się w kierunku przeciwnym przechodzi się do daty dnia następnego. Polska leży w dwóch strefach czasu – środkowoeuropejskiej i wschodnioeuropejskiej. Aby uniknąć konieczności przesuwania czasu przy przekraczaniu granicy stref, ustalono u nas jeden czas urzędowy – środkowoeuropejski.

Kolejne zjawisko to Ruch obiegowy Ziemi jest to ruch Ziemi wokół Słońca po orbicie o kształcie elipsy w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Prędkość liniowa tego ruchu zmienia się w zależności od położenia na elipsie orbity i wynosi od 29,291 km/s do 30,287 km/s. Słońce znajduje się w jednym z ognisk tej elipsy. Odległość Ziemi od Słońca nie jest zatem stała, lecz zmienia się w ciągu roku.
Najbliżej Słońca (147,1 mln km) nasza planeta znajduje się na początku stycznia – takie położenie nazywane jest peryhelium. Natomiast pozycję najdalszą (152,1 mln km) Ziemia osiąga w pierwszych dniach lipca – aphelium. Jeden pełny obieg Ziemi dookoła Słońca trwa 365 dni, 5 godzin 49 minut i z tego powodu mamy lata zwykłe, trwające 365 dni, i co 4 lata rok przestępny, trwający 366 dni - luty ma wtedy 29 dni. Następstwem obiegowego ruchu Ziemi są zmiany warunków oświetlenia naszej planety oraz pory roku.
W czasie rocznego obiegu dookoła Słońca oś obrotu Ziemi zachowuje stałe nachylenie do płaszczyzny orbity pod kątem 66°33’. W wyniku tego pochylenia warunki oświetlenia naszej planety zmieniają się w rytmie rocznym. Obszar zawarty pomiędzy Zwrotnikiem Raka i Zwrotnikiem Koziorożca otrzymuje najwięcej energii słonecznej. Tylko w tej strefie Słońce góruje w zenicie. Ma to miejsce w różnym czasie i na różnych szerokościach geograficznych:
- 22 grudnia - przesilenie zimowe, na półkuli północnej rozpoczyna się zima, a na półkuli południowej lato. Słońce jest w zenicie nad zwrotnikiem Koziorożca;
- 22 czerwca - przesilenie letnie, Słońce jest w zenicie nad zwrotnikiem Raka, na półkuli północnej rozpoczyna się lato, na półkuli południowej zima;
- 21 marca - równonoc wiosenna, Słońce jest w zenicie nad równikiem, dzień i noc mają po 12 godzin, na półkuli północnej rozpoczyna się astronomiczna wiosna, a na półkuli południowej jesień;
- 23 września - równonoc jesienna, Słońce jest w zenicie nad równikiem, dzień i noc maja po 12 godzin, na półkuli północnej rozpoczyna się atmosferyczna jesień, a na półkuli południowej wiosna.
Ilość ciepła dostarczana w różnych częściach Ziemi zależy od: wysokości Słońca nad horyzontem oraz od długości dnia. W związku z tym można wyróżnić strefy oświetlenia Ziemi. Obszary położone na północ i południe od zwrotników, wraz ze wzrostem szerokości geograficznej otrzymują coraz mniej energii słonecznej. Słońce nigdy nie góruje tam w zenicie. Za kołami podbiegunowymi kąt padania promieni słonecznych jest bardzo mały, a Ziemia otrzymuje najmniej energii słonecznej. Dzień i noc trwają dłużej niż dobę – w takich przypadkach mówi się o występowaniu dni polarnych i nocy polarnych. Wraz ze zmianą położenia Ziemi względem Słońca w ciągu roku, następują zmiany długości trwania dnia i nocy. Wyjątkiem jest Równik, gdzie przez cały rok dzień jest równy nocy i trwa 12 godzin. W pozostałych szerokościach geograficznych dobowy czas oświetlenia słonecznego zmienia się. W okresie "letnim" – od marca do września – im dalej na północ, tym dzień jest dłuższy, aż do dnia polarnego na Biegunie Północnym, który trwa tam pół roku. Natomiast im dalej na południe, tym dzień jest krótszy, a noc dłuższa, aż do nocy polarnej na Biegunie Południowym, która trwa tam również pół roku. W okresie "zimowym" – od września do marca – sytuacja odwraca się, tj. dni są dłuższe na półkuli południowej, a na Biegunie Południowym panuje dzień polarny, a na Biegunie Północnym jest noc polarna. Z powyższymi konsekwencjami wiąże się występowanie u nas astronomicznych pór roku wiosny, lata, jesieni i zimy.

0 ocen | na tak 0%

Poradniki z kategorii