8. Երկրի առանցքային պտույտը և դրա վկայությունը. Երկրի առանցքային պտույտը և դրա աշխարհագրական հետևանքները.
Երկիրը պտտվում է իր առանցքի շուրջ՝ արևմուտքից արևելք, այսինքն՝ ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ, եթե երկրին նայեք Հյուսիսային աստղից (Հյուսիսային բևեռից): Այս դեպքում պտտման անկյունային արագությունը, այսինքն՝ անկյունը, որով պտտվում է Երկրի մակերևույթի ցանկացած կետ, նույնն է և կազմում է ժամում 15 °: Գծային արագությունը կախված է լայնությունից. հասարակածում այն ամենաբարձրն է՝ 464 մ/վ, իսկ աշխարհագրական բևեռները ֆիքսված են։
Իր առանցքի շուրջ Երկրի պտույտի հիմնական ֆիզիկական ապացույցը Ֆուկոյի ճոճվող ճոճանակի փորձն է։ Այն բանից հետո, երբ 1851 թվականին ֆրանսիացի ֆիզիկոս Ժ.Ֆուկոն իր հայտնի փորձը կատարեց Փարիզի պանթեոնում, Երկրի պտույտն իր առանցքի շուրջ դարձավ անվիճելի ճշմարտություն։
Երկրի առանցքային պտույտի ֆիզիկական ապացույցները չափվում են նաև 1° միջօրեական աղեղով, որը հասարակածում 110,6 կմ է, իսկ բևեռներում՝ 111,7 կմ։ Այս չափումները ապացուցում են Երկրի սեղմումը բևեռներում, և դա բնորոշ է միայն պտտվող մարմիններին։ Եվ վերջապես, երրորդ ապացույցը բոլոր լայնություններում, բացառությամբ բևեռների, շեղված մարմինների շեղումն է: Այս շեղման պատճառը պայմանավորված է A կետի (բարձրության վրա) ավելի մեծ գծային արագության իներցիայով պահպանմամբ՝ համեմատած B կետի (երկրի մակերեսին մոտ): Ընկնող առարկաները Երկրի վրա շեղվում են դեպի արևելք, քանի որ այն պտտվում է արևմուտքից արևելք: Շեղման մեծությունն առավելագույնն է հասարակածում: Բեւեռների մոտ մարմինները ընկնում են ուղղահայաց՝ առանց երկրի առանցքի ուղղությունից շեղվելու։
Բացառիկ մեծ է Երկրի առանցքային պտույտի աշխարհագրական նշանակությունը։ Առաջին հերթին դա ազդում է Երկրի կազմվածքի վրա։ Երկրի սեղմումը բևեռներում նրա առանցքային պտույտի արդյունք է։ Նախկինում, երբ Երկիրը պտտվում էր ավելի բարձր անկյունային արագությամբ, բևեռային կծկումը ավելի զգալի էր: Օրվա երկարացումը և դրա հետևանքով հասարակածային շառավիղի նվազումը և բևեռայինի մեծացումը ուղեկցվում են տեկտոնական դեֆորմացիաներով. երկրի ընդերքը(խզվածքներ, ծալքեր) և Երկրի մակրոռելիեֆի վերակազմավորում։
Երկրի առանցքային պտույտի կարևոր հետևանքն է հորիզոնական հարթությունում շարժվող մարմինների (քամիներ, գետեր, ծովային հոսանքներ և այլն) շեղումն իրենց սկզբնական ուղղությունից. հյուսիսային կիսագնդում` աջ, հարավային կիսագնդում. դեպի ձախ (սա իներցիայի ուժերից մեկն է, որը կոչվում է Coriolis արագացում՝ ի պատիվ ֆրանսիացի գիտնականի, ով առաջին անգամ բացատրեց այս երեւույթը): Իներցիայի օրենքի համաձայն՝ յուրաքանչյուր շարժվող մարմին ձգտում է անփոփոխ պահել իր շարժման ուղղությունն ու արագությունը համաշխարհային տարածության մեջ։
Շեղումը արդյունք է այն բանի, որ մարմինը միաժամանակ մասնակցում է ինչպես թարգմանական, այնպես էլ պտտվող շարժումներին։ Հասարակածում, որտեղ միջօրեականները զուգահեռ են միմյանց, նրանց ուղղությունը համաշխարհային տարածության մեջ պտտման ընթացքում չի փոխվում, և շեղումը զրո է։ Դեպի բևեռներ, շեղումը մեծանում է և դառնում ամենամեծը բևեռներում, քանի որ այնտեղ յուրաքանչյուր միջօրեական փոխում է իր ուղղությունը տարածության մեջ օրական 360 °-ով: Կորիոլիսի ուժը հաշվարկվում է F=m*2w*v*sinj բանաձևով, որտեղ F-ը կորիոլսի ուժն է, m-ը շարժվող մարմնի զանգվածն է, w-ն անկյունային արագությունն է, v-ն շարժվող մարմնի արագությունն է, j-ն։ աշխարհագրական լայնությունն է։ Բնական գործընթացներում Coriolis ուժի դրսևորումը շատ բազմազան է։ Դրա պատճառով է, որ մթնոլորտում առաջանում են տարբեր մասշտաբների հորձանուտներ, այդ թվում՝ ցիկլոններ և անտիցիկլոններ, քամիներն ու ծովային հոսանքները շեղվում են գրադիենտ ուղղությունից՝ ազդելով կլիմայի և դրա միջոցով բնական գոտիականության և տարածաշրջանայինության վրա. դրա հետ է կապված մեծ գետահովիտների անհամաչափությունը՝ հյուսիսային կիսագնդում շատ գետեր (Դնեպր, Վոլգա և այլն) այդ պատճառով, աջ ափերը զառիթափ են, ձախերը՝ մեղմ, և հակառակը հարավային կիսագնդում։
Երկրի պտույտի հետ կապված է ժամանակի բնական միավորը` օրը, և տեղի է ունենում ցերեկային և գիշերվա փոփոխություն: Օրերը աստղային են և արևոտ: Սիդրեալ օրը աստղի երկու հաջորդական վերին կուլմինացիաների միջև ընկած ժամանակահատվածն է դիտակետի միջօրեականով: Սիդրեալ օրվա ընթացքում Երկիրը ամբողջական պտույտ է կատարում իր առանցքի շուրջ: Դրանք հավասար են 23 ժամ 56 րոպե 4 վայրկյանի։ Կողմնակի օրերն օգտագործվում են աստղագիտական դիտարկումներում։ Իսկական արեգակնային օրը Արեգակի կենտրոնի երկու հաջորդական վերին գագաթնակետերի միջև ընկած ժամանակահատվածն է դիտակետի միջօրեականի միջով: Իսկական արեգակնային օրվա տեւողությունը տարվա ընթացքում տատանվում է հիմնականում պայմանավորված անհավասար շարժումԵրկիրը էլիպսաձև ուղեծրի մեջ. Ուստի դրանք նաև անհարմար են ժամանակի չափման համար։ Գործնական նպատակներով օգտագործվում է միջին արևային օրը։ Միջին արեգակնային ժամանակը չափվում է այսպես կոչված միջին Արեգակով` երևակայական կետ, որը միատեսակ շարժվում է խավարածրի երկայնքով և տարեկան ամբողջական պտույտ է կատարում, ինչպես իսկական Արեգակը: Արեգակնային օրվա միջին տևողությունը 24 ժամ է: Դրանք ավելի երկար են, քան աստղայինները, քանի որ Երկիրը պտտվում է իր առանցքի շուրջ նույն ուղղությամբ, որով այն պտտվում է Արեգակի շուրջ օրական մոտ 1 ° անկյունային արագությամբ: Դրա պատճառով Արևը շարժվում է աստղերի ֆոնի վրա, և Երկիրը դեռ պետք է «շրջվի» մոտ 1 °-ով, որպեսզի Արևը «գա» նույն միջօրեականին: Այսպիսով, արեգակնային օրվա ընթացքում Երկիրը պտտվում է մոտավորապես 361 °: Իսկական արեգակնային ժամանակը արեգակնային ժամանակի փոխակերպելու համար ներմուծվում է ուղղում` այսպես կոչված ժամանակի հավասարումը: Դրա առավելագույն դրական արժեքը փետրվարի 11-ին +14 րոպե է, ամենամեծ բացասական արժեքը նոյեմբերի 3-ին -16 րոպե է: Արեգակնային միջին օրվա սկիզբն ընդունվում է որպես միջին Արեգակի ստորին գագաթնակետի՝ կեսգիշերի պահ: Ժամանակի այս հաշիվը կոչվում է քաղաքացիական ժամանակ:
| " |
Երկրի պտույտն իր առանցքի շուրջ դրսևորվում է նրա մակերեսի բազմաթիվ երևույթներով։ Օրինակ՝ առևտրային քամիները (անընդհատ քամիները երկու կիսագնդերի արևադարձային շրջաններում, փչում են դեպի հասարակած), Երկրի պտույտի հետևանքով արևմուտքից արևելք, փչում են հյուսիս-արևելքից հյուսիսային կիսագնդում և հարավ-արևելքից հարավում։ կիսագնդում; հյուսիսային կիսագնդում գետերի աջ ափերը լվանում են, հարավում՝ ձախը. երբ ցիկլոնը շարժվում է հարավից հյուսիս, նրա ճանապարհը շեղվում է դեպի արևելք և այլն։
ա) բ)
Բրինձ. 12 Ֆուկոյի ճոճանակ: ԲԱՅՑճոճանակի ճոճանակի հարթությունն է։
Սակայն Երկրի պտույտի ամենաակնառու հետևանքը ֆիզիկական ճոճանակով փորձն է, որն առաջին անգամ բեմադրել է ֆիզիկոս Ֆուկոն 1851 թվականին։
Ֆուկոյի փորձը հիմնված է ազատ ճոճանակի հատկության վրա՝ անփոփոխ պահելու իր տատանումների հարթության ուղղությունը տարածության մեջ, եթե դրա վրա ոչ մի ուժ չի գործում, բացի ձգողականությունից։ Թող Ֆուկոյի ճոճանակը կախված լինի Երկրի հյուսիսային բևեռում և տատանվի որոշակի միջօրեականի հարթության ինչ-որ կետում: լ(նկ. 12, ա) Որոշ ժամանակ անց դիտորդին, որը կապված է երկրի մակերեսի հետ և չնկատելով դրա պտույտը, կթվա, որ ճոճանակի տատանումների հարթությունը շարունակաբար շարժվում է դեպի արևելքից արևմուտք՝ «Արևի հետևում», այսինքն. ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ (նկ. 12, 6 ) Բայց քանի որ ճոճանակի ճոճվող հարթությունը չի կարող կամայականորեն փոխել իր ուղղությունը, մենք պետք է խոստովանենք, որ իրականում Երկիրը պտտվում է նրա տակ՝ արևմուտքից արևելք ուղղությամբ։ Մեկ կողային օրվա ընթացքում ճոճանակի տատանումների հարթությունը Երկրի մակերևույթի նկատմամբ ամբողջական պտույտ կկատարի w= 15° անկյունային արագությամբ մեկ կողային ժամում։ Վրա հարավային բևեռԵրկրի ճոճանակը նույնպես մեկ պտույտ կկատարի 24 կողմնակի ժամում, բայց ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ։
Նկար 13.
Եթե ճոճանակը կախված է երկրի հասարակածի վրա, և նրա ճոճման հարթությունը կողմնորոշված է հասարակածի հարթության վրա, այսինքն՝ միջօրեականի նկատմամբ ուղիղ անկյան տակ։ լ(նկ. 12), ապա դիտորդը չի նկատի իր տատանումների հարթության տեղաշարժը երկրային օբյեկտների նկատմամբ, այսինքն. այն կհայտնվի անշարժ և կմնա միջօրեականին ուղղահայաց: Արդյունքը չի փոխվի, եթե հասարակածի ճոճանակը տատանվի որևէ այլ հարթության վրա: Սովորաբար ասում են, որ հասարակածում Ֆուկոյի ճոճանակի տատանման հարթության պտտման ժամանակաշրջանը անսահման մեծ է։
Եթե Ֆուկոյի ճոճանակը կախված է լայնության վրա ժ, ապա նրա տատանումները տեղի կունենան Երկրի վրա տվյալ վայրի համար ուղղահայաց հարթության վրա։
Երկրի պտույտի շնորհիվ դիտորդին կթվա, որ ճոճանակի տատանման հարթությունը պտտվում է այս վայրի ուղղահայաց շուրջ։ Այս պտույտի անկյունային արագությունը w j հավասար է Երկրի պտույտի w անկյունային արագության վեկտորի նախագծմանը տվյալ վայրում ուղղահայաց վրա Օ(նկ. 13), այսինքն.
w j --= w մեղք ժ= 15° մեղք ժ.
Այսպիսով, ճոճանակի տատանումների հարթության ակնհայտ պտտման անկյունը Երկրի մակերևույթի նկատմամբ համաչափ է սինուսին աշխարհագրական լայնություն.
Ֆուկոն իր փորձը բեմադրել է՝ ճոճանակ կախելով Փարիզի Պանթեոնի գմբեթի տակ։ Ճոճանակի երկարությունը 67 էր մ,ոսպի քաշը՝ 28 կգ. 1931 թվականին Լենինգրադում Սուրբ Իսահակի տաճարի շենքում 93 երկարությամբ ճոճանակ. մև 54 քաշով կգ.Այս ճոճանակի տատանման ամպլիտուդը 5 է մ, ժամկետը մոտ 20 վայրկյան է։ Նրա ոսպի ծայրը, յուրաքանչյուր հաջորդ վերադարձով ծայրահեղ դիրքերից մեկին, 6-ով թեքվում է դեպի կողմը. մմԱյսպիսով, 1-2 րոպեում կարող եք համոզվել, որ Երկիրն իսկապես պտտվում է իր առանցքի շուրջ։
Բրինձ. տասնչորս
Երկրի պտույտի երկրորդ հետևանքը (բայց պակաս ակնհայտ) ընկնող մարմինների շեղումն է դեպի արևելք։ Այս փորձը հիմնված է այն փաստի վրա, որ որքան հեռու է կետը Երկրի պտույտի առանցքից, այնքան մեծ է նրա գծային արագությունը, որով այն շարժվում է արևմուտքից արևելք Երկրի պտույտի պատճառով։ Հետեւաբար, բարձր աշտարակի գագաթը ATշարժվում է դեպի արևելք իր հիմքից ավելի մեծ գծային արագությամբ Օ(նկ. 14): Աշտարակի գագաթից ազատորեն ընկնող մարմնի շարժումը տեղի կունենա Երկրի ձգողականության ազդեցության տակ՝ աշտարակի գագաթի սկզբնական արագությամբ: Հետևաբար, մինչև Երկիր ընկնելը, մարմինը կշարժվի էլիպսի երկայնքով, և թեև նրա շարժման արագությունը աստիճանաբար մեծանում է, այն կնվազի Երկրի մակերես ոչ թե աշտարակի հիմքում, այլ որոշ չափով կանցնի նրան, այսինքն. հիմքից շեղվել Երկրի պտույտի ուղղությամբ՝ դեպի արևելք։
AT տեսական մեխանիկահաշվարկել մարմնի շեղման մեծությունը դեպի արևելք Xբանաձևը ստացվում է
որտեղ հ- մարմնի անկման բարձրությունը մետրերով, ժ- փորձի վայրի աշխարհագրական լայնությունը, և Xարտահայտված միլիմետրերով:
Առօրյա ռիթմի և բիոռիթմի երևույթները կապված են առանցքային շարժման հետ։ Օրվա ռիթմը կապված է լույսի և ջերմաստիճանի պայմանների հետ։ Բիոռիթմերը կյանքի զարգացման և գոյության կարևոր գործընթաց են: Առանց դրանց անհնար է ֆոտոսինթեզը, ցերեկային և գիշերային կենդանիների ու բույսերի կենսագործունեությունը և, իհարկե, հենց անձի (բու մարդիկ, արտույտներ) կյանքը։
Ներկայումս Երկրի պտույտը ուղղակիորեն դիտվում է տիեզերքից։
Երկիրը (լատ. Terra) Արեգակից Արեգակից երրորդ մոլորակն է Արեգակնային համակարգի, տրամագծով, զանգվածով և խտությամբ ամենամեծը մոլորակների մեջ։ ցամաքային խումբ.
Երկիրը փոխազդում է (գրավվում է գրավիտացիոն ուժերով) տիեզերքում գտնվող այլ օբյեկտների հետ, ներառյալ Արեգակը և Լուսինը։ Երկիրը պտտվում է Արեգակի շուրջ և ամբողջական պտույտ է կատարում նրա շուրջ 365,26 օրվա ընթացքում։ Ժամանակի այս ժամանակահատվածը ասիրեալ տարի է, որը հավասար է 365,26 արեգակնային օրվա։ Երկրի պտտման առանցքը նրա ուղեծրի հարթության նկատմամբ թեքված է 23,4°-ով, ինչը մոլորակի մակերևույթի վրա սեզոնային փոփոխություններ է առաջացնում մեկ արևադարձային տարվա ընթացքում (365,24): արևային օրեր).
Երկրի ուղեծրի պտույտի ապացույցներից է տարվա եղանակների փոփոխությունը։ Դիտելի երկնային երևույթների և Երկրի գտնվելու վայրի ճիշտ պատկերացում Արեգակնային համակարգզարգացել է դարերի ընթացքում: Նիկոլայ Կոպեռնիկոսը վերջապես կոտրեց Երկրի անշարժության գաղափարը: Կոպեռնիկոսը ցույց տվեց, որ հենց Երկրի պտույտն էր Արեգակի շուրջը, որը կարող էր բացատրել մոլորակների ակնհայտ օղակաձեւ շարժումները։ Մոլորակային համակարգի կենտրոնը Արեգակն է։
Երկրի պտտման առանցքը շեղվում է ուղեծրի առանցքից (այսինքն՝ ուղեծրի հարթությանը ուղղահայաց ուղիղ գիծ) մոտավորապես 23,5 ° անկյան տակ։ Առանց այս թեքության, եղանակների փոփոխություն չէր լինի: Տարվա եղանակների կանոնավոր փոփոխությունը հետևանք է Արեգակի շուրջ Երկրի շարժման և Երկրի պտտման առանցքի դեպի ուղեծրի հարթության թեքության։ Երկրի հյուսիսային կիսագնդում գալիս է ամառը, երբ Երկրի հյուսիսային բևեռը լուսավորվում է Արեգակի կողմից, իսկ մոլորակի հարավային բևեռը գտնվում է նրա ստվերում։ Միաժամանակ ձմեռ է գալիս հարավային կիսագնդում։ Երբ հյուսիսային կիսագնդում գարուն է, հարավային կիսագնդում աշուն է: Երբ հյուսիսային կիսագնդում աշուն է, հարավային կիսագնդում գարուն է: Սեզոնները հարավային և հյուսիսային կիսագնդերում միշտ հակառակն են: Ամբողջ աշխարհում մարտի 21-ին և սեպտեմբերի 23-ին ցերեկն ու գիշերը տևում են 12 ժամ։ Այս օրերը կոչվում են գարնանային և աշնանային գիշերահավասարներ։ Ամռանը ցերեկային ժամերի տևողությունը ավելի երկար է, քան ձմռանը, հետևաբար, Երկրի հյուսիսային կիսագունդը գարնանը և ամռանը մարտի 21-ից սեպտեմբերի 23-ը շատ ավելի շատ ջերմություն է ստանում, քան աշնանը և ձմռանը սեպտեմբերի 23-ից մինչև մարտի 21-ը:
Ինչպես գիտեք, Երկիրը պտտվում է Արեգակի շուրջ իր ուղեծրով: Մեզ՝ Երկրի մակերևույթի մարդկանց համար, Արեգակի շուրջ Երկրի տարեկան նման շարժումը նկատելի է աստղերի ֆոնի վրա Արեգակի տարեկան շարժման տեսքով։ Ինչպես արդեն գիտենք, Արեգակի ուղին աստղերի միջև երկնային ոլորտի մեծ շրջան է և կոչվում է խավարածիր: Սա նշանակում է, որ խավարածիրը Երկրի ուղեծրի երկնային արտացոլումն է, ուստի Երկրի ուղեծրի հարթությունը կոչվում է նաև խավարածրի հարթություն։ Երկրի պտտման առանցքը ուղղահայաց չէ խավարածրի հարթությանը, այլ անկյան տակ շեղվում է ուղղահայացից։ Դրա շնորհիվ Երկրի վրա եղանակները փոխվում են (տե՛ս նկ. 15): Համապատասխանաբար, երկրագնդի հասարակածի հարթությունը խավարածրի հարթության հետ թեքված է նույն անկյան տակ։ Երկրի հասարակածի հարթության և խավարածրի հարթության հատման գիծը պահպանում է (եթե պրեցեսիան հաշվի չի առնվում) անփոփոխ դիրքը տարածության մեջ։ Մի ծայրը ցույց է տալիս գարնանային գիշերահավասարին, մյուսը՝ աշնանային գիշերահավասարին։ Այս կետերը ֆիքսված են աստղերի համեմատ (մինչև առաջընթաց շարժումը) և նրանց հետ միասին մասնակցում են ամենօրյա պտույտին։
Բրինձ. տասնհինգ.
Մարտի 21-ին և սեպտեմբերի 23-ին մոտ Երկիրը Արեգակի համեմատ այնպես է գտնվում, որ Երկրի մակերեսի լույսի և ստվերի սահմանն անցնում է բևեռներով։ Եվ քանի որ Երկրի մակերևույթի յուրաքանչյուր կետ օրական շարժում է կատարում Երկրի առանցքի շուրջ, ուրեմն օրվա ուղիղ կեսը կլինի լուսավորված մասում։ երկրագունդը, իսկ երկրորդ կեսը՝ ստվերվածի վրա։ Այսպիսով, այս ամսաթվերին ցերեկը հավասար է գիշերին, և դրանք անվանվում են համապատասխանաբար: օրերգարնանային և աշնանային գիշերահավասարներ. Երկիրն այս պահին գտնվում է հասարակածի և խավարածրի հարթությունների հատման գծում, այսինքն. համապատասխանաբար գարնանային և աշնանային գիշերահավասարներին։
Առանձնացնում ենք Երկրի ուղեծրի ևս երկու հատուկ կետ, որոնք կոչվում են արևադարձ, իսկ այն տարեթվերը, երբ Երկիրն անցնում է այդ կետերով, կոչվում են արևադարձ։
Ամառային արևադարձի այն կետում, որտեղ Երկիրը մոտ է հունիսի 22-ին (ամառային արևադարձի օրը), Երկրի հյուսիսային բևեռը ուղղված է դեպի Արևը, և օրվա մեծ մասը հյուսիսային կիսագնդի ցանկացած կետ գտնվում է. լուսավորված Արևով, այսինքն. Այս ամսաթիվը տարվա ամենաերկար օրն է։
Ձմեռային արևադարձի կետում, որտեղ Երկիրը մոտ է դեկտեմբերի 22-ին (ձմեռային արևադարձի օրը), Երկրի հյուսիսային բևեռը ուղղված է Արեգակից հեռու, իսկ օրվա մեծ մասը հյուսիսային կիսագնդի ցանկացած կետ: գտնվում է ստվերում, այսինքն. այս ամսաթվով գիշերը տարվա ամենաերկարն է, իսկ օրը՝ ամենակարճը։
Պատճառով օրացուցային տարիտևողությամբ չի համընկնում Արեգակի շուրջ Երկրի պտույտի ժամանակաշրջանի հետ, տարբեր տարիների գիշերահավասարների և արևադարձների օրերը կարող են ընկնել տարբեր օրերի (-+ մեկ օր վերը նշված ամսաթվերից): Այնուամենայնիվ, ապագայում, խնդիրներ լուծելիս, մենք դա անտեսելու ենք և ենթադրում ենք, որ գիշերահավասարների և արևադարձների օրերը միշտ ընկնում են վերը նշված ամսաթվերով:
Տիեզերքում Երկրի իրական շարժումից անցնենք դեպի տեսանելի շարժումԱրև՝ լայնության վրա գտնվող դիտորդի համար: Տարվա ընթացքում Արեգակի կենտրոնը շարժվում է երկնային ոլորտի մեծ շրջանով՝ խավարածրի երկայնքով, ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ։ Քանի որ տիեզերքում խավարածրի հարթությունը ֆիքսված է աստղերի համեմատ, խավարածիրը աստղերի հետ միասին կմասնակցի երկնային ոլորտի ամենօրյա պտույտին։ Ի տարբերություն երկնային հասարակածի և երկնային միջօրեականի, խավարածիրը օրվա ընթացքում կփոխի իր դիրքը հորիզոնի նկատմամբ։
Ինչպե՞ս են փոխվում Արեգակի կոորդինատները տարվա ընթացքում: Աջ Համբարձումը փոխվում է 0-ից 24-ի հ, և անկումը փոխվում է -ից մինչև +։ Սա լավագույնս երևում է հասարակածային գոտու երկնային քարտեզի վրա (նկ. 16):
Բրինձ. 16.
Տարվա ընթացքում չորս օրվա ընթացքում մենք հստակ գիտենք Արեգակի կոորդինատները: Ստորև բերված աղյուսակը տրամադրում է այս տեղեկատվությունը:
Աղյուսակ 2. Արեգակի վերաբերյալ տվյալներ գիշերահավասարների և արևադարձների ժամանակ
|
տ.արևածագ |
տ. |
հ առավելագույնը |
||
|
0 հ 00 մ |
||||
|
23 o 26" |
6 հ 00 մ |
հյուսիս-արևելք |
||
|
12 հ 00 մ |
||||
|
23 o 26" |
18 հ 00 մ |
Աղյուսակը ցույց է տալիս նաև Արեգակի կեսօրվա բարձրությունը (վերին գագաթնակետի պահին) այս ամսաթվերի համար: Տարվա ցանկացած այլ օրվա կուլմինացիաների պահերին Արեգակի բարձրությունը հաշվարկելու համար մենք պետք է իմանանք այդ օրը։
Երկիրը պտտվում է արևմուտքից արևելք ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ՝ կատարելով օրական ամբողջական պտույտ։ Պտտման միջին անկյունային արագությունը, այսինքն՝ այն անկյունը, որով կետը տեղաշարժվում է երկրի մակերեսը, նույնն է բոլոր լայնությունների համար և կազմում է 15 ° 1 ժամում։ Գծային արագությունը, այսինքն՝ ուղին, որն անցնում է մի կետով ժամանակի միավորում, կախված է վայրի լայնությունից: Աշխարհագրական բևեռները չեն պտտվում, որտեղ արագությունը զրո է։ Հասարակածում կետն անցնում է ամենաերկար ճանապարհով և ունի ամենաբարձր արագությունը՝ 455 մ/վ: Մեկ միջօրեականի վրա արագությունը տարբեր է, նույն զուգահեռականում՝ նույնը։
Երկրի պտույտի ապացույցը հենց մոլորակի պատկերն է, երկրի էլիպսոիդի սեղմման առկայությունը։ Սեղմումը տեղի է ունենում կենտրոնախույս ուժի մասնակցությամբ, որն իր հերթին զարգանում է պտտվող մոլորակի վրա։ Երկրի վրա յուրաքանչյուր կետ ազդում է ձգողականությունև կենտրոնախույս ուժ։ Այս ուժերի արդյունքն ուղղված է դեպի հասարակած, քանի որ Երկիրը հասարակածային գոտում ուռուցիկ է, բևեռներում՝ սեղմում։
Երկրի առանցքային պտույտի աշխարհագրական հետևանքները ներառում են Coriolis ուժի առաջացումը, ամենօրյա ռիթմը աշխարհագրական ծրարի մեջ:
Երկրի մարմնում (լիթոսֆերայում, օվկիանոսոլորտում և մթնոլորտում) ձևավորված մակընթացային ելուստները Լուսնի և Արևի ներգրավմամբ վերածվում են մակընթացային ալիքի, որը պտտվում է երկրագնդով մեկ՝ շարժվելով դեպի իր պտույտը, այսինքն՝ արևելքից արևմուտք: Ալիքի գագաթի անցումը տեղի միջով այստեղ ալիք է ստեղծում, իջվածքի անցումը մակընթացություն է ստեղծում: Լուսնային օրվա ընթացքում (24 ժամ 50 րոպե) լինում են երկու բարձր մակընթացություններ և երկու ցածր մակընթացություններ։
Մակընթացությունները մեծագույն աշխարհագրական նշանակություն ունեն. դրանք հանգեցնում են ցածրադիր ափերի պարբերաբար փոփոխվող հեղեղումների և ջրահեռացման, գետերի ստորին հոսանքների հետնաջրերի և մակընթացային հոսանքների առաջացման: Մակընթացության միջին բարձրությունը բաց օվկիանոսմոտ 20 սմ, ծովի մակարդակի տատանումները ափին մոտ, կախված մակընթացություններից, մի փոքր ավելի մեծ են, բայց սովորաբար չեն գերազանցում 2 մ-ը, չնայած որոշ դեպքերում դրանք հասնում են 13 մ-ի (Պենժինսկայա ծոց) և նույնիսկ մինչև 18 մ-ի (Fandi Bay) .
Երկրի առանցքային պտույտի կարևոր հետևանք է հորիզոնական ուղղությամբ շարժվող մարմինների ակնհայտ շեղումն իրենց շարժման ուղղությունից։ Համաձայն իներցիայի օրենքի՝ ցանկացած շարժվող մարմին հակված է պահպանել իր շարժման ուղղությունը (և արագությունը) Համաշխարհային տարածության նկատմամբ։ Եթե շարժումը հարաբերական է շարժվող մակերեսին, ինչպիսին է պտտվող Երկիրը, ապա Երկրի վրա գտնվող դիտորդին թվում է, թե մարմինը շեղվել է: Իրականում մարմինը շարունակում է շարժվել տվյալ ուղղությամբ։
Coriolis ուժը մեծանում է հասարակածից դեպի բևեռներ, այն նպաստում է մթնոլորտային հորձանուտների ձևավորմանը, ազդում է ծովային հոսանքների շեղման վրա, դրա շնորհիվ Հյուսիսային կիսագնդի գետերի աջ ափերը լվացվում են, ձախ ափերը՝ հարավային կիսագնդում։ .
Հասարակածից հեռու տարածքներում օդի լավ հաստատված շարժման համար ամենակարևորը Կորիոլիս ուժն է: Դիտարկենք օդի մասնիկը հյուսիսային կիսագնդում, որը շարժվում է բարձր ճնշման տարածքից դեպի ցածր ճնշման տարածք՝ ճնշման գրադիենտի ուժի պատճառով: Ենթադրենք, որ իզոբարները ուղիղ գծեր են և շփում չկա:
Նկ.3.4
Coriolis ուժը կշրջի օդի մասնիկը դեպի աջ, իսկ ճնշման գրադիենտ ուժի (PGD) և Coriolis ուժի (SC) գումարը կբարձրացնի արագությունը: Քանի որ մասնիկի արագությունը մեծանում է, Կորիոլիսի ուժը, որը համաչափ է արագությանը և նույնպես կավելանա, ինչը նշանակում է, որ նրա շեղող գործողությունը նույնպես կավելանա: Այն կետում, որտեղ մասնիկը սկսում է շարժվել SHD-ին ուղղահայաց, SC-ն և SHD-ը գործում են հակառակ ուղղություններով, և ստացվող ուժը կախված կլինի նրանից, թե դրանցից որն է ավելի մեծ: Եթե սա SHD է, ապա արագացումը կուղղվի շարժման ձախ կողմը, արագությունը կավելանա և Coriolis ուժը նույնպես կավելանա, ինչը կհանգեցնի մասնիկի շարժմանը հակառակ ուղղությամբ: Եթե պարզվի, որ Կորիոլիսի ուժն ավելի մեծ է, ապա այն կհանգեցնի նրան, որ մասնիկը ավելի շատ շեղվի դեպի աջ, նրա արագությունը կնվազի, ինչը նշանակում է, որ Կորիոլիսի ուժը կնվազի, ինչը կստիպի մասնիկին հետ վերադառնալ: Արդյունքում, հավասարակշռություն կարող է հաստատվել, եթե SHD-ը մնում է անփոփոխ ամբողջ ժամանակի ընթացքում, մինչ մասնիկը շարժվում է նրան ուղղահայաց, և SC-ն մեծությամբ հավասար է նրան և հակառակ ուղղությամբ: Այս դեպքում մասնիկը չի զգում արագացում, իսկ շարժումը կոչվում է գեոստրոֆիկ։ Համապատասխան քամին փչում է իզոբարներին զուգահեռ այնպես, որ հյուսիսային կիսագնդում բարձր ճնշման շրջանը մնում է իր աջ կողմում։ Հարավային կիսագնդում, ընդհակառակը, բարձր ճնշման տարածքը մնում է ձախ: Այս հայտարարությունները կազմում են 19-րդ դարում ձևակերպվածի էությունը։ Բեյս-Բալլոյի օրենքը, որն ասում է. Եթե հյուսիսային կիսագնդում քամու հետ բախվեք, ապա ցածր ճնշումը կլինի ձեր աջ կողմում, հարավում ՝ ձեր ձախ կողմում:
Երկրի ամենօրյա պտույտը անհավասար է. օգոստոսին այն ավելի արագ է, մարտին ավելի դանդաղ (օրվա տեւողության տարբերությունը մոտ 0,0025 վրկ.): Նրա պարբերական փոփոխությունները կապված են մթնոլորտի շրջանառության սեզոնային փոփոխությունների, բարձր և ցածր մթնոլորտային ճնշման կենտրոնների տեղաշարժի հետ. Օրինակ՝ ձմռանը Եվրասիայի վրա սառը օդային զանգվածների ավելցուկային ճնշումը կազմում է 5 10 12 տոննա, ամռանը այս ամբողջ զանգվածը վերադառնում է օվկիանոս։ Տատանումները սպազմոդիկ են, անկանոն (որի արդյունքում օրվա տեւողությունը կարող է փոխվել մինչեւ 0,0034 վրկ.) գրգռվում են Երկրի ներսում զանգվածների տեղաշարժով։ Զանգվածների մոտենալը պտտման առանցքին կամ դրանց հեռացումը առանցքից ենթադրում է, համապատասխանաբար, օրական պտույտի արագացում կամ դանդաղում։ Երկրի պտույտի արագության մեջ պուլսացիաներ կարող են առաջանալ և կլիմայի փոփոխություն, որը ենթադրում է ջրի զանգվածների վերաբաշխում մակերեսի վրա, օրինակ՝ հիդրոսֆերայի մի զգալի մասի անցում պինդ փուլի։
Ամենահետաքրքիրը, սակայն, ռոտացիայի արագության աշխարհիկ տատանումն է: Այս արագության դանդաղեցման ազդեցությունը մակընթացային ալիքի կողմից, որը վազում է դեպի Երկրի պտույտ, պարզվում է, որ ավելի ուժեղ է, քան գրավիտացիոն սեղմումից և սեղմումից արագության աճի ազդեցությունը: ներքին մասերըմոլորակներ. Արդյունքում Երկրի վրա օրվա տեւողությունը 40000 տարին մեկ ավելանում է 1 վայրկյանով։ (այլ տվյալներով՝ նույն ժամանակահատվածի 0,64 վրկ-ով)։
Այս արժեքները պետք է նկատի ունենալ պալեոաշխարհագրական կոնստրուկցիաներ պատրաստելիս: Եթե վերցնենք առաջին արժեքը (1 վրկ 40000 տարում), ապա հեշտ է հաշվարկել, որ 500 միլիոն տարի առաջ, այսինքն՝ Կամբրիական և Օրդովիկյան շրջանների շրջադարձին, օրը 20 ժամից մի փոքր ավելի երկար էր, իսկ 1 միլիարդ. տարիներ առաջ (պրոտերոզոյիկ դարաշրջանում) -- ժամը 17: Վերջին դեպքում, մթնոլորտային ճնշման մերձարևադարձային առավելագույնը, որն այժմ գտնվում է ± 32 ° լայնություններում, պետք է տեղակայվեր ± 22 ° զուգահեռների վրա, այսինքն՝ լիներ արևադարձային առավելագույնը, դրան հաջորդող բոլոր հետևանքներով: գեներալմթնոլորտի շրջանառությունը երկրի վրա. 1 միլիարդ տարի հետո օրվա տեւողությունը կաճի մինչեւ 31 ժամ (քանի որ տարին ընդամենը 283 օր է լինելու)։ Ի վերջո, մակընթացային արգելակման պատճառով Երկիրը մի կողմից անընդհատ կշրջվի դեպի Լուսինը, ինչպես դա արդեն եղավ Լուսնի հետ Երկրի նկատմամբ, և Երկրի օրը կհավասարվի լուսնային ամսվան:
Դեռ մ.թ.ա II դարում։ Հույն աստղագետ Հիպարքուսը հայտնաբերել է, որ գարնանային գիշերահավասարը դանդաղորեն շարժվում է աստղերի համեմատ դեպի տարեկան շարժումԱրև. Շնորհիվ այն բանի, որ գիշերահավասարը տեղի է ունենում նախքան Արեգակի ամբողջական պտույտը խավարածրի երկայնքով, այդ երևույթը կոչվում է գիշերահավասարների առաջացում կամ առաջացում։ Տարեկան այս տեղաշարժի մեծությունը կոչվում է հաստատուն պրեսեսիա և, ըստ ժամանակակից տվյալների, մոտ 50»:
Երկրի առանցքի պրեսեսիոն շարժումը հիմնականում պայմանավորված է լուսնի և արևի ձգողականությամբ։ Եթե Երկիրը գնդիկ լիներ, ապա այն կձգվեր Լուսնի և Արևի կողմից իր կենտրոնի վրա կիրառվող ուժերով: Բայց քանի որ Երկիրը հարթեցված է դեպի բևեռները, ապա հասարակածային ուռուցիկության վրա ուժ կգործի, որը հակված է պտտել Երկիրն այնպես, որ նրա հասարակածային հարթությունն անցնի ձգող մարմնի միջով: Այս ուժը ստեղծում է թեքման պահ: Արեգակը տարին երկու անգամ հեռանում է Երկրի հասարակածի հարթությունից e ~ 23°26" անկյան տակ, իսկ Լուսնի հեռացումը ամիսը երկու անգամ կարող է հասնել 28°36": Այնուամենայնիվ, Երկրի համեմատաբար արագ առանցքային պտույտը ստեղծում է գիրոսկոպիկ էֆեկտ, որի պատճառով շեղումը տեղի է ունենում ուղղահայաց ուղղությամբ. գործող ուժ. Նմանատիպ էֆեկտ է նկատվում պտտվող գիրոսկոպում. արտաքին ուժի ազդեցությամբ նրա առանցքը սկսում է նկարագրել կոն տարածության մեջ, որքան նեղ է, այնքան ավելի արագ է պտույտը:
Նկ.3. 5 Երկրի վրա Արեգակի և Լուսնի կողմից ազդող շրջվելու պահի ձևավորման սխեման. Հասարակածային ուռուցիկության վրա ազդող ուժերը (A և B կետերում) քայքայվում են Երկրի կենտրոնից անհանգստացնող մարմնի ուղղությանը զուգահեռ բաղադրիչների և բաղադրիչների. ուղղահայաց հարթություններԵրկրի հասարակածը (AA» և BB»): Վերջիններս հանդես են գալիս որպես շրջող ուժեր։
Երկրի նկատմամբ հիմնական արտաքին ուժը Արեգակի ձգողականությունն է, որն առաջացնում է երկրի առանցքի տեղաշարժի հիմնական մասը՝ 26000 տարի ժամկետով։ Քանի որ Լուսնի ուղեծրի հանգույցների պտտման ժամանակաշրջանը 18,6 տարի է, ապա նույն ժամանակահատվածի հետ փոխվում են նաև Լուսնի շեղման անկյան փոփոխության սահմանները Երկրի հասարակածի հարթությունից, որը դրսևորվում է ձևով. նուտացիաներ նույն ժամանակահատվածով: Պրեցեսիայի և նուտացիայի մեծությունը կարելի էր հաշվարկել տեսականորեն, բայց դրա համար Երկրի ներսում զանգվածների բաշխման վերաբերյալ բավարար տվյալներ չկան, և, հետևաբար, այն պետք է որոշվի տարբեր դարաշրջաններում աստղերի դիրքերի դիտարկումներից:
Մեր մոլորակի «ուժը» կախված է պտտման անկյունային արագությունից։ Հասարակածի վրա կենտրոնախույս ուժը երկրագնդի ձգողության 1/289-ն է։ Երկրի պտույտի 17 անգամ արագացման դեպքում կենտրոնախույս ուժը կավելանա 17 2 = 289 անգամ, հասարակածի մարմինները կկորցնեն իրենց քաշը, և նյութի մի մասը կարող է անջատվել Երկրից։ Ակնհայտ է, որ Երկիրը ապահովագրված է նման ճակատագրից իր անվտանգության 17-ապատիկի չափով, որը, ավելին, աստիճանաբար մեծանում է պտտման արագության նվազման և հետևաբար կենտրոնախույս ուժի թուլացման պատճառով։
Օրվա և գիշերվա փոփոխությունը աշխարհագրական պատյանում ստեղծում է ամենօրյա ռիթմ, այն դրսևորվում է կենդանի և անշունչ բնության մեջ. օդերևութաբանական բոլոր տարրերի ամենօրյա ընթացքի մեջ՝ ջերմաստիճան, խոնավություն, ճնշում; լեռնային սառցադաշտերի հալումը տեղի է ունենում օրվա ընթացքում. ֆոտոսինթեզը տեղի է ունենում օրվա ընթացքում, լույսի ներքո, շատ բույսեր բացվում են օրվա տարբեր ժամերին: Մարդն ապրում է նաև ժամացույցով. որոշակի ժամերի նրա աշխատունակությունը նվազում է, մարմնի ջերմաստիճանը և ճնշումը բարձրանում են:
Ուղեծրում Լուսնի հեղափոխության շրջանը մոտ 28 օր է, որի ընթացքում այն վերադառնում է իր սկզբնական տեղը։ Իսկ ի՞նչ է կատարվում մեր ոտքերի տակ։ Բոլորը գիտեն ծովի մակընթացությունների մասին։ Ջուրը ձգվում է Լուսնի գրավիտացիոն ուժով, և նման ալիքը Լուսնից հետո հետևում է ծովերի և օվկիանոսների մակերեսին։ Սակայն գրավիտացիան գործում է յուրաքանչյուր ատոմի և մոլեկուլի վրա առանձին՝ ձգելով նրանց։ Պարզապես այն ավելի տեսանելի է ջրի վրա հսկայական մասշտաբով իր միատեսակության և հոսունության պատճառով: Մեր մարմնի յուրաքանչյուր մաս նույնպես զգում է գրավիտացիոն ուժի անկում և հոսք: Հատկապես հեղուկ արյուն. Իսկ մարմնի կյանքի բոլոր ցիկլերը կապված են լուսնի հեղափոխության ժամանակաշրջանի հետ։ Ենթադրվում է, որ լուսինը հատուկ ազդում է վեգետատիվի վիճակի վրա նյարդային համակարգև այդպիսիների համար կարևոր կառույցներուղեղը նման է ուղեղիկին, հիպոթալամուսին, սոճու գեղձին: Նշվում է, որ լիալուսնի ժամանակ մեծանում է մարդու աշխատունակությունը և նրա նյարդային համակարգի գրգռվածությունը, մեծանում է դյուրագրգռությունը, իսկ նորալուսնի ժամանակ նկատվում է հակառակ պատկերը (թուլություն, ակտիվության նվազում, ստեղծագործական ուժեր և կարողություններ) և Սրա արդյունքում կարելի է կապ գտնել մարդկանց տրամադրության և լուսնային փուլերի փոփոխության միջև։
Պինդ Երկրի մասնիկները նույնպես զգում են գրավիտացիոն ուժի ցիկլային ազդեցությունը։ Եթե հոսող ջուրը ձգվում է դեպի Լուսինը մի քանի մետրով, ապա պինդ երկիրը ձգվում է դեպի Լուսին կես մետրով և մի քանի սանտիմետրով դեպի կողմը։
Երկրի հյուսիսային բևեռում Արեգակը մոտ կես տարի չծագող լուսատու է, իսկ մոտ կես տարի՝ չծագող լուսատու։ Մարտի 21-ի մոտ Արևը հայտնվում է այստեղ հորիզոնից վեր (բարձրանում) և երկնային ոլորտի ամենօրյա պտույտի շնորհիվ նկարագրում է շրջանագծին մոտ և հորիզոնին գրեթե զուգահեռ՝ ամեն օր բարձրանալով ավելի ու ավելի բարձր կորեր։ Ամառային արևադարձի օրը (մոտ հունիսի 22-ին) Արեգակը հասնում է իր առավելագույն բարձրությանը h max = + 23 ° 27 »: Դրանից հետո Արևը սկսում է մոտենալ հորիզոնին, նրա բարձրությունը աստիճանաբար նվազում է և աշնանային գիշերահավասարից հետո (հետո սեպտեմբերի 23) անհետանում է հորիզոնի տակ Ավարտվում է կես տարի տևած օրը, և սկսվում է գիշերը, որը տևում է նաև կես տարի: Արևը, շարունակելով նկարագրել կորեր, հորիզոնին գրեթե զուգահեռ, բայց դրա տակ, իջնում է ավելի ցածր: և ավելի ցածր, Ձմեռային արևադարձի օրը (մոտ դեկտեմբերի 22-ին) այն կսուզվի հորիզոնից ներքև մինչև hmin \u003d - 23 ° 27 », և այնուհետև այն նորից կսկսի մոտենալ հորիզոնին, նրա բարձրությունը կավելանա, և մինչև գարնանային գիշերահավասարի օրը Արևը նորից կհայտնվի հորիզոնի վերևում: Երկրի հարավային բևեռում գտնվող դիտորդի համար (j = - 90°), Արեգակի ամենօրյա շարժումը տեղի է ունենում նույն ձևով: Միայն այստեղ Արևը ծագում է սեպտեմբերի 23-ին և մայր է մտնում մարտի 21-ից հետո, և հետևաբար, երբ Երկրի հյուսիսային բևեռում գիշեր է, հարավում ցերեկ է և հակառակը։
Երկրի ձևը կախված է մոլորակի չափից, նրանում խտությունների բաշխումից և առանցքային պտույտի արագությունից։ Այս գործոններից ոչ մեկը չի կարելի անվանել կայուն:
Երկրի խորը սեղմման պատճառով նրա շառավիղը մեկ դարում կրճատվում է մոտ 5 սմ-ով, ինչը նշանակում է, որ Երկրի ծավալը նույնպես փոքրանում է։ Այնուամենայնիվ, այս աշխարհիկ նվազումը զարկերակային է, քանի որ այն որոշ ժամանակով ընդհատվում է Երկրի ընդարձակման ժամանակաշրջաններով, որոնք առաջանում են փոքրացող շառավղով արտազատվող հսկայական ջերմության պատճառով:
Վերը նկարագրված գործընթացներն արտացոլվում են նաև Երկրի պտույտի արագության վրա՝ երբ շառավիղը կրճատվում է, այդ արագությունը մեծանում է, իսկ երբ շառավիղը երկարանում է, այն դանդաղում է։ Հետևաբար, մոլորակի ծավալի նվազման աշխարհիկ միտումով, նրա պտույտի արագության փոփոխության աշխարհիկ միտումը պետք է գնա այս պտույտի արագացման ուղղությամբ։ Բայց քանի որ գործին միջամտում է մեկ այլ (և, առավել ևս, շատ հզոր) գործոն՝ մակընթացային արգելակումը, ի վերջո, Երկրի պտույտի արագությունը համակարգվածորեն նվազում է։ Իսկ դա նշանակում է Երկրի բևեռային սեղմման աշխարհիկ հեռանկարի թուլացում։
Երկիրը պտտվում է առանցքի շուրջը արևմուտքից արևելք, այսինքն՝ հակառակ ուղղությամբ, եթե Երկրին նայեք Հյուսիսային աստղից (սկսած. Հյուսիսային բեւեռ) Այս դեպքում պտտման անկյունային արագությունը, այսինքն՝ անկյունը, որով պտտվում է Երկրի մակերևույթի ցանկացած կետ, նույնն է և կազմում է ժամում 15 °: Գծային արագությունը կախված է լայնությունից. հասարակածում այն ամենաբարձրն է՝ 464 մ/վ, իսկ աշխարհագրական բևեռները ֆիքսված են։
Իր առանցքի շուրջ Երկրի պտույտի հիմնական ֆիզիկական ապացույցը Ֆուկոյի ճոճվող ճոճանակի փորձն է։ Այն բանից հետո, երբ 1851 թվականին ֆրանսիացի ֆիզիկոս Ժ.Ֆուկոն իր հայտնի փորձը կատարեց Փարիզի պանթեոնում, Երկրի պտույտն իր առանցքի շուրջ դարձավ անվիճելի ճշմարտություն։ Երկրի առանցքային պտույտի ֆիզիկական վկայությունն է նաև 1° միջօրեական աղեղի չափումը, որը գտնվում է հասարակածի մոտ 110,6 կմ և բևեռների մոտ 111,7 կմ (նկ. 15): Այս չափումները ապացուցում են Երկրի սեղմումը բևեռներում, և դա բնորոշ է միայն պտտվող մարմիններին։ Եվ վերջապես, երրորդ ապացույցը բոլոր լայնություններում, բացառությամբ բևեռների, անկող մարմինների շեղումն է սյունագծից (նկ. 16): Այս շեղման պատճառը կետի ավելի մեծ գծային արագության իներցիայով պահպանումն է ԲԱՅՑ(բարձրության վրա) կետի համեմատ AT(երկրի մակերևույթի մոտ): Ընկնող առարկաները Երկրի վրա շեղվում են դեպի արևելք, քանի որ այն պտտվում է արևմուտքից արևելք: Շեղման մեծությունն առավելագույնն է հասարակածում: Բեւեռների մոտ մարմինները ընկնում են ուղղահայաց՝ առանց երկրի առանցքի ուղղությունից շեղվելու։
Բացառիկ մեծ է Երկրի առանցքային պտույտի աշխարհագրական նշանակությունը։ Առաջին հերթին դա ազդում է Երկրի կազմվածքի վրա։ Երկրի սեղմումը բևեռներում նրա առանցքային պտույտի արդյունք է։ Նախկինում, երբ Երկիրը պտտվում էր ավելի բարձր անկյունային արագությամբ, բևեռային կծկումը ավելի զգալի էր: Օրվա երկարացումը և, որպես հետևանք, հասարակածային շառավիղի նվազումը և բևեռայինի մեծացումը ուղեկցվում են երկրակեղևի տեկտոնական դեֆորմացիաներով (խզվածքներ, ծալքեր) և Երկրի մակրոռելիեֆի վերակառուցում։
Երկրի առանցքային պտույտի կարևոր հետևանք է հորիզոնական հարթությունում շարժվող մարմինների (քամիներ, գետեր, ծովային հոսանքներ և այլն) շեղումը։ իրենց սկզբնական ուղղությամբ՝ հյուսիսային կիսագնդում - ճիշտ,հարավում դեպի ձախ(սա իներցիայի ուժերից մեկն է, որն անվանվել է Coriolis արագացում՝ ի պատիվ ֆրանսիացի գիտնականի, ով առաջին անգամ բացատրել է այս երեւույթը): Իներցիայի օրենքի համաձայն՝ յուրաքանչյուր շարժվող մարմին ձգտում է անփոփոխ պահել իր շարժման ուղղությունն ու արագությունը համաշխարհային տարածությունում (նկ. 17): Շեղումը արդյունք է այն բանի, որ մարմինը միաժամանակ մասնակցում է ինչպես թարգմանական, այնպես էլ պտտվող շարժումներին։ Հասարակածում, որտեղ միջօրեականները զուգահեռ են միմյանց, նրանց ուղղությունը համաշխարհային տարածության մեջ պտտման ընթացքում չի փոխվում, և շեղումը զրո է։ Դեպի բևեռներ, շեղումը մեծանում է և դառնում ամենամեծը բևեռներում, քանի որ այնտեղ յուրաքանչյուր միջօրեական փոխում է իր ուղղությունը տարածության մեջ օրական 360 °-ով: Coriolis ուժը հաշվարկվում է F = m x 2ω x υ x sin φ բանաձեւով, որտեղ Ֆ Coriolis ուժն է, տշարժվող մարմնի զանգվածն է, ω-ն անկյունային արագությունն է, υ-ն շարժվող մարմնի արագությունն է, φ՝ աշխարհագրական լայնությունը։ Բնական գործընթացներում Coriolis ուժի դրսևորումը շատ բազմազան է։ Դրա պատճառով է, որ մթնոլորտում առաջանում են տարբեր մասշտաբների հորձանուտներ, այդ թվում՝ ցիկլոններ և անտիցիկլոններ, քամիներն ու ծովային հոսանքները շեղվում են գրադիենտ ուղղությունից՝ ազդելով կլիմայի և դրա միջոցով բնական գոտիականության և տարածաշրջանայինության վրա. դրա հետ է կապված մեծ գետահովիտների անհամաչափությունը՝ հյուսիսային կիսագնդում շատ գետեր (Դնեպր, Վոլգա և այլն) այդ պատճառով, աջ ափերը զառիթափ են, ձախերը՝ մեղմ, և հակառակը հարավային կիսագնդում։
Երկրի պտույտը կապված է ժամանակի չափման բնական միավորի հետ. օրև շարունակվում է գիշերվա և ցերեկվա փոփոխությունը.Օրերը աստղային են և արևոտ: աստղային օրաստղի երկու հաջորդական վերին կուլմինացիաների միջև ընկած ժամանակահատվածն է դիտակետի միջօրեականով: Սիդրեալ օրվա ընթացքում Երկիրը ամբողջական պտույտ է կատարում իր առանցքի շուրջ: Դրանք հավասար են 23 ժամ 56 րոպե 4 վայրկյանի։ Կողմնակի օրերն օգտագործվում են աստղագիտական դիտարկումներում։ իսկական արևային օր- Արեգակի կենտրոնի երկու հաջորդական վերին գագաթնակետերի միջև ընկած ժամանակահատվածը դիտակետի միջօրեականի միջով: Իսկական արեգակնային օրվա տեւողությունը տարբերվում է տարվա ընթացքում՝ հիմնականում պայմանավորված էլիպսաձեւ ուղեծրում Երկրի անհավասար շարժմամբ: Ուստի դրանք նաև անհարմար են ժամանակի չափման համար։ Գործնական նպատակներով օգտագործում են միջին արևային օրեր.Միջին արեգակնային ժամանակը չափվում է այսպես կոչված միջին Արեգակով` երևակայական կետ, որը միատեսակ շարժվում է խավարածրի երկայնքով և տարեկան ամբողջական պտույտ է կատարում, ինչպես իսկական Արեգակը: Արեգակնային օրվա միջին տևողությունը 24 ժամ է: Դրանք ավելի երկար են, քան աստղայինները, քանի որ Երկիրը պտտվում է իր առանցքի շուրջ նույն ուղղությամբ, որով այն պտտվում է Արեգակի շուրջ օրական մոտ 1 ° անկյունային արագությամբ: Դրա պատճառով Արևը շարժվում է աստղերի ֆոնի վրա, և Երկիրը դեռ պետք է «շրջվի» մոտ 1 °-ով, որպեսզի Արևը «գա» նույն միջօրեականին: Այսպիսով, արեգակնային օրվա ընթացքում Երկիրը պտտվում է մոտավորապես 361 °: Իսկական արևային ժամանակը արևային ժամանակի փոխակերպելու համար լրացում է մտցվում՝ այսպես կոչված ժամանակի հավասարումը.Դրա առավելագույն դրական արժեքը փետրվարի 11-ին +14 րոպե է, ամենամեծ բացասական արժեքը նոյեմբերի 3-ին -16 րոպե է: Արեգակնային միջին օրվա սկիզբն ընդունվում է որպես միջին Արեգակի ստորին գագաթնակետի՝ կեսգիշերի պահ: Այս ժամանակի հաշվարկը կոչվում է քաղաքացիական ժամանակ.
Առօրյա կյանքում միջին արևային ժամանակը նույնպես անհարմար է օգտագործել, քանի որ այն տարբեր է յուրաքանչյուր միջօրեականի վրա, տեղական ժամանակով։Օրինակ, երկու հարևան միջօրեականների վրա, որոնք գծված են 1° ընդմիջումներով, տեղական ժամանակը տարբերվում է 4 րոպեով: Ներկայությունը տարբեր կետերում, որոնք ընկած են իրենց տեղական ժամանակի տարբեր միջօրեականների վրա, հանգեցրել են բազմաթիվ անհարմարությունների: Հետևաբար, 1884-ին Միջազգային աստղագիտական կոնգրեսում ընդունվեց ժամանակի գոտիային հաշիվ: Դա անելու համար երկրագնդի ամբողջ մակերեսը բաժանվեց 24 ժամային գոտիների՝ յուրաքանչյուրը 15 °: Պեր ստանդարտ ժամանակ վերցված է յուրաքանչյուր գոտու միջին միջօրեականի տեղական ժամը։ Տեղական ժամանակը գոտիային ժամանակի և հակառակը փոխարկելու համար կա բանաձև Tn – m = N – λ°,որտեղ Տպ- ստանդարտ ժամանակ, մ- տեղական ժամանակով, Ն- գոտիի թվին հավասար ժամերի քանակը, λ° երկայնությունն արտահայտվում է ժամերով։ Զրոյական (24-րդ) գոտին այն գոտին է, որի մեջտեղում անցնում է զրոյական (Գրինվիչ) միջօրեականը։ Նրա ժամանակը վերցված է որպես համընդհանուր ժամանակ.Իմանալով համընդհանուր ժամանակը, հեշտ է հաշվարկել ստանդարտ ժամանակը, օգտագործելով բանաձևը Tn = T0+N,որտեղ T0- համընդհանուր ժամանակ. Գոտիները հաշվում են դեպի արևելք։ Երկու հարևան գոտիներում ստանդարտ ժամանակը տարբերվում է ուղիղ 1 ժամով: Հարմարության համար ցամաքում ժամային գոտիների սահմանները գծվում են ոչ թե խիստ միջօրեականներով, այլ բնական սահմաններով (գետեր, լեռներ) կամ պետական և վարչական սահմաններով:
| Մեր երկրում ստանդարտ ժամը ներդրվել է 1919 թվականի հուլիսի 1-ին: Ռուսաստանը գտնվում է տասը ժամային գոտիներում՝ երկրորդից տասնմեկերորդ: Այնուամենայնիվ, որպեսզի ավելի ռացիոնալ օգտագործումըամառային ցերեկային լույսը մեր երկրում 1930 թվականին կառավարության հատուկ որոշմամբ մտցվեց այսպես կոչված ծննդաբերության ժամանակ,ստանդարտ ժամանակից առաջ 1 ժամով: Այսպիսով, օրինակ, Մոսկվան պաշտոնապես գտնվում է երկրորդ ժամային գոտում, որտեղ ստանդարտ ժամանակը հաշվարկվում է ըստ 30 ° E միջօրեականի տեղական ժամանակի: Բայց փաստորեն, ձմռանը Մոսկվայում ժամանակը սահմանվում է ըստ երրորդ ժամային գոտու ժամանակի, որը համապատասխանում է տեղական ժամանակին 45 ° E միջօրեականի վրա: ե. Նման «տեղափոխումը» գործում է ամբողջ Ռուսաստանում, բացառությամբ Կալինինգրադի մարզ, ժամանակը, որում իրականում համապատասխանում է երկրորդ ժամային գոտուն։ |
| Բրինձ. 17. Միջօրեականով շարժվող մարմինների շեղում, հյուսիսային կիսագնդում` աջ, հարավային կիսագնդում` ձախ. |
Մի շարք երկրներում միայն ամառվա համար ժամանակը մեկ ժամով առաջ է շարժվում։ Ռուսաստանում, 1981 թվականից, ապրիլից հոկտեմբեր ընկած ժամանակահատվածում. ամառային ժամանակծննդաբերության համեմատ ևս մեկ ժամ առաջ ժամանակի փոխանցման պատճառով։ Այսպիսով, ամռանը Մոսկվայի ժամը իրականում համապատասխանում է տեղական ժամանակին 60 ° E միջօրեականի վրա: ե) կոչվում է այն ժամանակը, որով ապրում են Մոսկվայի բնակիչները և երկրորդ ժամային գոտին, որտեղ այն գտնվում է Մոսկվա.Մեր երկրում Մոսկվայի ժամանակով նախատեսված են գնացքներ և ինքնաթիռներ, ժամը նշված է հեռագրերում:
Տասներկուերորդ գոտու կեսին, մոտավորապես 180 ° միջօրեականի երկայնքով, 1884 թ. միջազգային գիծամսաթիվը փոխվում է.Սա պայմանական գիծ է երկրագնդի մակերեսին, որի երկու կողմերում ժամերն ու րոպեները համընկնում են, իսկ օրացուցային ամսաթվերը տարբերվում են մեկ օրով։ Օրինակ՝ մեջ Նոր Տարի 0000-ին այս գծից դեպի արևմուտք արդեն նոր տարվա հունվարի 1-ն է, իսկ դեպի արևելք՝ միայն հին տարվա դեկտեմբերի 31-ը։ Օրացուցային օրերի հաշվարկով արևմուտքից արևելք արևմուտքից արևելք սահմանն անցնելիս նրանք վերադառնում են մեկ օր առաջ, իսկ արևելքից արևմուտք մեկ օր բաց է թողնվում ամսաթվերի հաշվում։
Օրվա ու գիշերվա փոփոխությունը ստեղծում է ամենօրյա ռիթմըկենդանի և անշունչ բնության մեջ։ Օրվա ռիթմը կապված է լույսի և ջերմաստիճանի պայմանների հետ։ Հայտնի է ջերմաստիճանի ամենօրյա ընթացքը, ցերեկային ու գիշերային զեփյուռները և այլն, շատ հստակ դրսևորվում է կենդանի բնության ամենօրյա ռիթմը։ Հայտնի է, որ ֆոտոսինթեզը հնարավոր է միայն ցերեկային ժամերին՝ առկայության դեպքում արևի լույսոր շատ բույսեր տարբեր ժամերին բացում են իրենց ծաղիկները։ Ըստ գործունեության դրսևորման ժամանակի՝ կենդանիներին կարելի է բաժանել գիշերային և ցերեկային՝ նրանց մեծ մասը արթուն է ցերեկային ժամերին, իսկ շատերը (բուեր, չղջիկներ, գիշերային թիթեռներ) գտնվում են գիշերային մթության մեջ։ Մարդկային կյանքն էլ է ընթանում առօրյա ռիթմով։
Բրինձ. 18. Մթնշաղ ու սպիտակ գիշերներ
Ցերեկային լույսից գիշերային խավար և հետադարձ սահուն անցման շրջանը կոչվում է մթնշաղ. ATդրանք հիմնված են օպտիկական երևույթի վրա, որը դիտվում է մթնոլորտում արևածագից առաջ և մայրամուտից հետո, երբ այն դեռ (կամ արդեն) գտնվում է հորիզոնի գծի տակ, բայց լուսավորում է երկինքը, որից լույս է արտացոլվում: Մթնշաղի տեւողությունը կախված է Արեգակի թեքությունից (Արեգակի անկյունային հեռավորությունը երկնային հասարակածի հարթությունից) եւ դիտարկման վայրի աշխարհագրական լայնությունից։ Հասարակածում մթնշաղը կարճ է, մեծանում է լայնության հետ։ Մթնշաղի երեք շրջան կա. Քաղաքացիական մթնշաղդիտվում են, երբ Արեգակի կենտրոնը ծանծաղ (մինչև 6 ° անկյան տակ) և կարճ ժամանակով սուզվում է հորիզոնից ներքև։ Սա իրականում Սպիտակ գիշերներ,երբ երեկոյան լուսաբացը համընկնում է առավոտյան լուսաբացին: Ամռանը դրանք դիտվում են 60° և ավելի լայնություններում։ Օրինակ / Սանկտ Պետերբուրգում (լայնություն 59 ° 56 «N) նրանք տևում են հունիսի 11-ից հուլիսի 2-ը, Արխանգելսկում (64 ° 33» N) - մայիսի 13-ից հուլիսի 30-ը: Նավիգացիոն մթնշաղդիտվում են, երբ արեգակնային սկավառակի կենտրոնը 6–12°-ով ընկնում է հորիզոնից ներքև։ Միաժամանակ տեսանելի է հորիզոնի գիծը, և նավից հնարավոր է որոշել աստղերի անկյունը նրա վերևում։ Եւ, վերջապես աստղագիտական մթնշաղդիտվում են, երբ արեգակնային սկավառակի կենտրոնը ընկղմվում է հորիզոնից 12–18°-ով։ Միևնույն ժամանակ, երկնքում արշալույսը դեռ թույլ չի տալիս աստղագիտական դիտարկումները թույլ աստղերի վրա (նկ. 18):
Երկրի պտույտը տալիս է երկու ֆիքսված կետ. աշխարհագրական բևեռներ(Երկրի պտտման երևակայական առանցքի հատման կետերը երկրի մակերեսի հետ) - և դրանով իսկ թույլ է տալիս կառուցել զուգահեռների և միջօրեականների ցանց: Հասարակած(լատ. հասարակած- հավասարեցնող) - երկրագնդի հատման գիծը հարթության հետ, որն անցնում է Երկրի կենտրոնով, ուղղահայաց նրա պտտման առանցքին: Զուգահեռներ(գր. զուգահեռներ- կողք կողքի գնալով) - երկրային էլիպսոիդի հատման գծերը հասարակածի հարթությանը զուգահեռ հարթություններով: meridians(լատ. meridlanus- կեսօր) - երկրային էլիպսոիդի հատման գծերը նրա երկու բևեռներով անցնող ինքնաթիռներով: 1° միջօրեականի երկարությունը միջինում 111,1 կմ է։
Երկրի մակերևույթի բնույթի համար մեծ նշանակություն ունի երկրի առանցքային պտույտը։
1.
Այն կստեղծի ժամանակի հիմնական միավորը՝ օրը, որը բաժանված է երկու հիմնական մասի՝ լուսավորված և չլուսավորված: Ժամանակի այս միավորով էվոլյուցիայի գործընթացում օրգանական աշխարհպարզվեց, որ կենդանիների և բույսերի ֆիզիոլոգիական ակտիվությունը համակարգված է: Լարվածության (աշխատանքի) և հանգստի (հանգստի) փոփոխությունը օրգանիզմների ներքին կարիքն է։ Նրա ռիթմերը կարող էին տարբեր լինել, բայց էվոլյուցիայի գործընթացում գոյություն ունեցավ այնպիսի օրգանիզմների ընտրություն, որոնց ներքին կենսաբանական «ժամացույցը» ամեն օր «աշխատում է»։
Կենսաբանական ռիթմերի հիմնական սինխրոնիզատորը լույսի և խավարի փոփոխությունն է։ Այն կապված է ֆոտոսինթեզի ռիթմի, բջիջների բաժանման և աճի, շնչառության, ջրիմուռների փայլի և շատ ավելին:
Քանի որ օրվա տևողությունը տատանվում է եղանակներին համապատասխան, կենդանիների և բույսերի ամենօրյա ռիթմը տատանվում է 23-26 և որոշ 22-28 ժամվա ընթացքում:
Երկրի մակերևույթի ջերմային ռեժիմի (և ոչ ջերմության քանակի) ամենակարևոր հատկանիշը կախված է օրվանից՝ ցերեկային տաքացման և գիշերային հովացման փոփոխությունը։ Կարևոր է ոչ միայն փոփոխությունը. այլեւ դրանց տեւողությունը։
Ամենօրյա ռիթմը դրսևորվում է նաև անշունչ բնության մեջ՝ տաքացման և հովացման մեջ ժայռերև եղանակային պայմանները, ջրամբարների ջերմաստիճանային պայմանները, օդի ջերմաստիճանը և քամիները, վերգետնյա տեղումները:
2.
Աշխարհագրական տարածության պտույտի երկրորդ էական իմաստը նրա բաժանումն է աջ և ձախ։ Դա հանգեցնում է նրան, որ շարժվող մարմինների ուղիները հյուսիսային կիսագնդում շեղվում են աջ, իսկ հարավում՝ ձախ։
1826 թվականին պատմաբան Պ.Ա.Սլովցովը մատնանշեց Սիբիրյան գետերի աջ ափերի էրոզիան։ 1857 թվականին ռուս ակադեմիկոս Կ.Մ.Բաերը արտահայտվել է ընդհանուր դիրքըոր հյուսիսային կիսագնդի բոլոր գետերը լվանում են աջ ափերը։ 1835 թվականին ֆրանսիացի մաթեմատիկոս Գ.Կորիոլիսը ձևակերպեց պտտվող հղման համակարգում մարմինների հարաբերական շարժման տեսությունը։ Պտտվող աշխարհագրական տարածությունն այդպիսի շարժական համակարգ է։ Մարմինների շարժման ուղիների շեղումը դեպի աջ կամ ձախ կոչվում է կորիոլիս ուժ կամ կորիոլիս արագացում։
Երևույթի էությունը հետևյալն է. Մարմինների շարժման ուղղությունը, իհարկե, Աշխարհի առանցքի նկատմամբ ուղղագիծ է։ Բայց Երկրի վրա այն տեղի է ունենում պտտվող գնդիկի վրա, շարժվող մարմնի տակ հորիզոնի հարթությունը հյուսիսային կիսագնդում թեքվում է ձախ, իսկ հարավում՝ աջ: Քանի որ դիտորդը գտնվում է պտտվող գնդի ամուր մակերեսի վրա, նրան թվում է, թե շարժվող մարմինը շեղված է դեպի աջ, մինչդեռ իրականում հորիզոնի հարթությունը շարժվում է դեպի ձախ։
Կորիոլիսի ուժը առավել հստակ երևում է Ֆուկոյի ճոճանակի ճոճանակում: Ազատ թելի վրա կախված բեռը տատանվում է մեկ հարթության մեջ Աշխարհի առանցքի նկատմամբ: Ճոճանակի տակի սկավառակը պտտվում է Երկրի հետ։ Հետեւաբար, ճոճանակի յուրաքանչյուր ճոճանակը սկավառակի նկատմամբ տեղի է ունենում նոր ուղղությամբ: Լենինգրադում (φ=60°) ճոճանակի տակի սկավառակը մեկ ժամվա ընթացքում պտտվում է 15°մ 60°-13°-ով, որտեղ 15°-ը Երկրի պտտման անկյունն է ժամվա ընթացքում։
Ֆիզիկական էությամբ ցանկացած զանգվածի սկզբնական ուղղությունից շարժման ուղու շեղումը նույնն է, ինչ Ֆուկոյի ճոճանակի շեղումը։
Պահպանումը զանգվածների կողմից, իներցիայի պատճառով, ուղղագիծ շարժումիսկ երկրի մակերեսի միաժամանակյա պտույտը առաջացնում է շարժման ուղղությունների ակնհայտ շեղում դեպի աջ հյուսիսային և ձախ՝ հարավային կիսագնդերում՝ անկախ նրանից՝ զանգվածը շարժվում է միջօրեականով, թե զուգահեռով։
Այսպիսով, Երկրի պտույտի շեղող ուժը ուղիղ համեմատական է շարժվող մարմնի զանգվածին, շարժման արագությանը և լայնության սինուսին։ Հասարակածում այն 0 է և մեծանում է լայնության հետ։
Բոլոր շարժվող զանգվածները ենթարկվում են Կորիոլիս ուժի գործողությանը. ջուրը օվկիանոսում և ծովային հոսանքներ, գետերում, օդային զանգվածները մթնոլորտային շրջանառության գործընթացում, նյութը Երկրի միջուկում; Coriolis ուժը հաշվի է առնվում նաև բալիստիկայում։
3. Երկրի պտույտը (գնդաձև ձևի հետ միասին) դաշտում արեւային ճառագայթում(լույսը և ջերմությունը) որոշում է բնական գոտիների արևմուտք-արևելք տարածությունը:
4. Մենք արդեն տեսել ենք Երկրի անհավասար պտտման ռեժիմի գեոդեզիական (մոլորակի պատկերի համար) և երկրաֆիզիկական (նրա մարմնում զանգվածների վերաբաշխման) հետևանքները։
5. Երկրի պտույտի շնորհիվ բարձրացող և իջնող օդային հոսանքները, որոնք տարբեր վայրերում անկարգ են, ձեռք են բերում գերակշռող ուղղաձիգություն՝ հյուսիսային կիսագնդում առաջանում է ձախ պտուտակ, հարավայինում՝ աջ։ Այս օրինակին են ենթարկվում օդային զանգվածները, օվկիանոսի ջրերը, ինչպես նաև, հավանաբար, միջուկի նյութը։
