8. Osová rotácia Zeme a jej evidencia. Osová rotácia Zeme a jej geografické dôsledky.
Zem sa otáča okolo svojej osi zo západu na východ, teda proti smeru hodinových ručičiek, ak sa na Zem pozeráte z Polárky (od severného pólu). V tomto prípade je uhlová rýchlosť rotácie, t.j. uhol, o ktorý sa ktorýkoľvek bod na povrchu Zeme otáča, rovnaká a predstavuje 15 ° za hodinu. Lineárna rýchlosť závisí od zemepisnej šírky: na rovníku je najvyššia - 464 m / s a geografické póly sú pevné.
Hlavným fyzikálnym dôkazom rotácie Zeme okolo svojej osi je experiment s Foucaultovým výkyvným kyvadlom. Po tom, čo francúzsky fyzik J. Foucault v roku 1851 uskutočnil svoj slávny experiment v parížskom Panteóne, rotácia Zeme okolo svojej osi sa stala nespochybniteľnou pravdou.
Fyzikálny dôkaz axiálnej rotácie Zeme je meraný aj 1° poludníkovým oblúkom, čo je 110,6 km na rovníku a 111,7 km na póloch. Tieto merania dokazujú stlačenie Zeme na póloch a je charakteristické len pre rotujúce telesá. A napokon tretím dôkazom je odchýlka padajúcich telies od olovnice vo všetkých zemepisných šírkach, okrem pólov. Dôvodom tejto odchýlky je zachovanie väčšej lineárnej rýchlosti bodu A (vo výške) v porovnaní s bodom B (pri zemskom povrchu) zotrvačnosťou. Padajúce predmety sú na Zemi vychyľované na východ, pretože sa otáča zo západu na východ. Veľkosť odchýlky je maximálna na rovníku. Na póloch padajú telesá vertikálne, bez odchýlenia sa od smeru zemskej osi.
Geografický význam osovej rotácie Zeme je mimoriadne veľký. V prvom rade to ovplyvňuje postavu Zeme. Stlačenie Zeme na póloch je výsledkom jej axiálnej rotácie. Predtým, keď sa Zem otáčala vyššou uhlovou rýchlosťou, bola polárna kontrakcia významnejšia. Predĺženie dňa a v dôsledku toho zníženie rovníkového polomeru a zvýšenie polárneho polomeru je sprevádzané tektonickými deformáciami zemská kôra(poruchy, vrásy) a reštrukturalizácia makroreliéfu Zeme.
Dôležitým dôsledkom osovej rotácie Zeme je odchýlka telies pohybujúcich sa v horizontálnej rovine (vetry, rieky, morské prúdy a pod.) od ich pôvodného smeru: na severnej pologuli - doprava, na južnej pologuli - doľava (toto je jedna zo síl zotrvačnosti, nazývaná Coriolisovo zrýchlenie na počesť francúzskeho vedca, ktorý ako prvý vysvetlil tento jav). Podľa zákona zotrvačnosti sa každé pohybujúce sa teleso snaží udržať smer a rýchlosť svojho pohybu vo svetovom priestore nezmenené.
Vychýlenie je výsledkom toho, že telo je zapojené do translačných aj rotačných pohybov súčasne. Na rovníku, kde sú poludníky navzájom rovnobežné, sa ich smer vo svetovom priestore pri rotácii nemení a odchýlka je nulová. Smerom k pólom sa odchýlka zvyšuje a je najväčšia na póloch, pretože tam každý poludník mení svoj smer v priestore o 360 ° za deň. Coriolisova sila sa vypočíta podľa vzorca F=m*2w*v*sinj, kde F je Coriolisova sila, m je hmotnosť pohybujúceho sa telesa, w je uhlová rýchlosť, v je rýchlosť pohybujúceho sa telesa, j je zemepisná šírka. Prejav Coriolisovej sily v prírodných procesoch je veľmi rôznorodý. Práve kvôli nej vznikajú v atmosfére víry rôzneho rozsahu vrátane cyklónov a anticyklón, vetry a morské prúdy sa odchyľujú od smeru gradientu, ovplyvňujú klímu a prostredníctvom nej aj prirodzenú zonálnosť a regionalitu; s tým súvisí asymetria veľkých riečnych údolí: na severnej pologuli sú mnohé rieky (Dnepr, Volga atď.) z tohto dôvodu pravé brehy strmé, ľavé mierne a naopak na južnej pologuli.
S rotáciou Zeme sa spája prirodzená jednotka času – deň a dochádza k zmene dňa a noci. Dni sú hviezdne a slnečné. Hviezdny deň je časový interval medzi dvoma po sebe nasledujúcimi hornými kulmináciami hviezdy cez poludník pozorovacieho bodu. Počas hviezdneho dňa Zem vykoná úplnú revolúciu okolo svojej osi. Sú rovné 23 hodinám 56 minútam 4 sekundám. Hviezdne dni sa využívajú pri astronomických pozorovaniach. Skutočný slnečný deň je časový interval medzi dvoma po sebe nasledujúcimi hornými kulmináciami stredu Slnka cez poludník pozorovacieho bodu. Dĺžka skutočného slnečného dňa sa počas roka mení predovšetkým kvôli nerovnomerný pohyb Zem na eliptickej obežnej dráhe. Preto sú tiež nevhodné na meranie času. Na praktické účely sa používa priemerný slnečný deň. Stredný slnečný čas sa meria takzvaným stredným Slnkom - imaginárnym bodom, ktorý sa rovnomerne pohybuje pozdĺž ekliptiky a vykoná za rok úplnú revolúciu ako skutočné Slnko. Priemerný slnečný deň je 24 hodín, sú dlhšie ako hviezdne, keďže Zem sa otáča okolo svojej osi v rovnakom smere, v akom obieha okolo Slnka s uhlovou rýchlosťou asi 1° za deň. Z tohto dôvodu sa Slnko pohybuje na pozadí hviezd a Zem sa stále musí „otočiť“ asi o 1 °, aby Slnko „prišlo“ na rovnaký poludník. V slnečnom dni sa teda Zem otáča približne o 361 °. Na prevod skutočného slnečného času na stredný slnečný čas sa zavádza korekcia – takzvaná časová rovnica. Jeho maximálna kladná hodnota je +14 min 11. februára, najväčšia záporná hodnota je -16 min 3. novembra. Začiatok priemerného slnečného dňa sa považuje za okamih dolného vyvrcholenia priemerného Slnka - polnoc. Tento záznam času sa nazýva občiansky čas.
| " |
Rotácia Zeme okolo svojej osi sa prejavuje mnohými javmi na jej povrchu. Napríklad pasáty (stále vetry v tropických oblastiach oboch pologúľ, vanúce smerom k rovníku), v dôsledku rotácie Zeme zo západu na východ, vanú zo severovýchodu na severnej pologuli a z juhovýchodu na južnej pologuli. hemisféra; na severnej pologuli sú pravé brehy riek odplavené, na južnej - ľavé; keď sa cyklón pohybuje z juhu na sever, jeho dráha sa odkláňa na východ atď.
a) b)
Ryža. 12 : Foucaultovo kyvadlo. ALE je rovina výkyvu kyvadla.
Najzrejmejším dôsledkom rotácie Zeme je však experiment s fyzikálnym kyvadlom, ktorý prvýkrát zinscenoval fyzik Foucault v roku 1851.
Foucaultova skúsenosť je založená na vlastnosti voľného kyvadla udržiavať smer roviny svojich kmitov nezmenený v priestore, ak naň nepôsobí žiadna sila, okrem gravitácie. Nech je Foucaultovo kyvadlo zavesené na severnom póle Zeme a osciluje v určitom bode v rovine určitého poludníka l(obr. 12, a). Po určitom čase sa pozorovateľovi, ktorý je spojený so zemským povrchom a nevníma jeho rotáciu, bude zdať, že rovina kmitov kyvadla sa „za Slnkom“ plynule posúva v smere z východu na západ, t.j. v smere hodinových ručičiek (obr. 12, 6 ). Ale keďže kyvná rovina kyvadla nemôže svojvoľne meniť svoj smer, musíme pripustiť, že v skutočnosti sa Zem pod ňou otáča v smere zo západu na východ. Za jeden hviezdny deň sa rovina kmitania kyvadla úplne otočí vzhľadom k povrchu Zeme s uhlovou rýchlosťou w= 15° za hviezdnu hodinu. Na Južný pól Kyvadlo Zeme tiež urobí jednu otáčku za 24 hviezdnych hodín, ale proti smeru hodinových ručičiek.
Obrázok 13.
Ak je kyvadlo zavesené na zemskom rovníku a rovina jeho výkyvu je orientovaná v rovine rovníka, t.j. v pravom uhle k poludníku l(obr. 12), potom si pozorovateľ nevšimne posunutie roviny jeho kmitov voči pozemským objektom, t.j. bude sa javiť ako stacionárny a zostane kolmý na poludník. Výsledok sa nezmení, ak kyvadlo na rovníku kmitá v akejkoľvek inej rovine. Zvyčajne sa hovorí, že na rovníku je doba rotácie roviny kmitania Foucaultovho kyvadla nekonečne veľká.
Ak je Foucaultovo kyvadlo zavesené v zemepisnej šírke j, potom jeho oscilácie budú prebiehať v rovine vertikálnej pre dané miesto na Zemi.
V dôsledku rotácie Zeme sa pozorovateľovi bude zdať, že rovina kmitania kyvadla sa otáča okolo vertikály tohto miesta. Uhlová rýchlosť tejto rotácie w j sa rovná priemetu vektora uhlovej rýchlosti rotácie Zeme w na vertikálu v danom mieste. O(obr. 13), t.j.
w j --= w hriech j= 15°sin j.
Uhol zdanlivej rotácie roviny oscilácie kyvadla voči povrchu Zeme je teda úmerný sínusu zemepisnej šírky.
Foucault svoj zážitok zinscenoval zavesením kyvadla pod kupolou Panteónu v Paríži. Dĺžka kyvadla bola 67 m, hmotnosť šošovky - 28 kg. V roku 1931 v Leningrade v budove Katedrály svätého Izáka kyvadlo s dĺžkou 93. m a váži 54 kg. Amplitúda oscilácie tohto kyvadla je 5 m, perióda je približne 20 sekúnd. Špička jeho šošovky sa pri každom ďalšom návrate do jednej z krajných polôh posunie na stranu o 6 mm. Za 1-2 minúty sa tak môžete uistiť, že sa Zem skutočne otáča okolo svojej osi.
Ryža. štrnásť
Druhým dôsledkom rotácie Zeme (ale menej zjavným) je vychýlenie padajúcich telies na východ. Táto skúsenosť je založená na skutočnosti, že čím ďalej je bod od osi rotácie Zeme, tým väčšia je jeho lineárna rýchlosť, s akou sa v dôsledku rotácie Zeme pohybuje zo západu na východ. Takže vrchol vysokej veže AT sa pohybuje na východ väčšou lineárnou rýchlosťou ako jeho základňa O(obr. 14). Pohyb telesa voľne padajúceho z vrcholu veže nastane pôsobením zemskej gravitácie s počiatočnou rýchlosťou vrcholu veže. Následne sa teleso pred pádom na Zem bude pohybovať po elipse a hoci sa rýchlosť jeho pohybu postupne zvyšuje, nedopadne na zemský povrch nie na päte veže, ale o niečo ju predbehne, t.j. odchýliť od základne v smere rotácie Zeme, na východ.
AT teoretická mechanika na výpočet veľkosti odchýlky telesa na východ X získa sa vzorec
kde h- výška pádu tela v metroch, j- zemepisná šírka miesta skúsenosti, a X vyjadrené v milimetroch.
Fenomény denného rytmu a biorytmov sú spojené s axiálnym pohybom. Denný rytmus je spojený so svetelnými a teplotnými podmienkami. Biorytmy sú dôležitým procesom vo vývoji a existencii života. Bez nich nie je možná fotosyntéza, životná aktivita denných a nočných zvierat a rastlín a samozrejme život samotnej osoby (ľudia sovy, škovránkov).
V súčasnosti je rotácia Zeme pozorovaná priamo z vesmíru.
Zem (lat. Terra) je tretia planéta od Slnka v slnečnej sústave, najväčšia v priemere, hmotnosti a hustote medzi planétami terestriálnej skupiny.
Zem interaguje (je priťahovaná gravitačnými silami) s inými objektmi vo vesmíre, vrátane Slnka a Mesiaca. Zem sa točí okolo Slnka a urobí okolo neho úplnú revolúciu za približne 365,26 dňa. Toto časové obdobie je hviezdny rok, ktorý sa rovná 365,26 slnečným dňom. Rotačná os Zeme je voči rovine obežnej dráhy naklonená o 23,4°, čo spôsobuje sezónne zmeny na povrchu planéty s periódou jedného tropického roka (365,24 slnečné dni).
Jedným z dôkazov orbitálnej rotácie Zeme je striedanie ročných období. Správne pochopenie pozorovateľných nebeských javov a miesta Zeme v slnečná sústava sa v priebehu storočí vyvíjal. Mikuláš Koperník konečne rozbil myšlienku nehybnosti Zeme. Copernicus ukázal, že to bola rotácia Zeme okolo Slnka, ktorá mohla vysvetliť zdanlivé slučkové pohyby planét. Stredom planetárneho systému je Slnko.
Os rotácie Zeme je odklonená od osi obežnej dráhy (t. j. priamka kolmá na rovinu obežnej dráhy) o uhol rovnajúci sa približne 23,5°. Bez tohto náklonu by nedošlo k zmene ročných období. Pravidelné striedanie ročných období je dôsledkom pohybu Zeme okolo Slnka a sklonu zemskej osi rotácie k rovine obežnej dráhy. Na severnej pologuli Zeme prichádza leto, keď je severný pól Zeme osvetlený Slnkom a južný pól planéty sa nachádza v jeho tieni. Na južnej pologuli zároveň prichádza zima. Keď je na severnej pologuli jar, na južnej je jeseň. Keď je na severnej pologuli jeseň, na južnej je jar. Ročné obdobia na južnej a severnej pologuli sú vždy opačné. Okolo 21. marca a 23. septembra na celom svete deň a noc trvá 12 hodín. Tieto dni sa nazývajú jarná a jesenná rovnodennosť. V lete je dĺžka denného svetla dlhšia ako v zime, preto severná pologuľa Zeme dostáva počas jari a leta od 21. marca do 23. septembra oveľa viac tepla ako na jeseň av zime od 23. septembra do 21. marca.
Ako viete, Zem sa točí na svojej obežnej dráhe okolo Slnka. Pre nás, ľudí na povrchu Zeme, je takýto každoročný pohyb Zeme okolo Slnka badateľný v podobe každoročného pohybu Slnka na pozadí hviezd. Ako už vieme, dráha Slnka medzi hviezdami je veľkým kruhom nebeskej sféry a nazýva sa ekliptika. To znamená, že ekliptika je nebeským odrazom obežnej dráhy Zeme, preto sa rovina obežnej dráhy Zeme nazýva aj rovina ekliptiky. Os rotácie Zeme nie je kolmá na rovinu ekliptiky, ale odchyľuje sa od kolmice o uhol. Vďaka tomu sa na Zemi striedajú ročné obdobia (pozri obr. 15). V súlade s tým je rovina zemského rovníka naklonená v rovnakom uhle k rovine ekliptiky. Priesečník roviny zemského rovníka a roviny ekliptiky si zachováva (ak sa neberie do úvahy precesia) nezmenenú polohu v priestore. Jeden koniec ukazuje na jarnú rovnodennosť, druhý na jesennú rovnodennosť. Tieto body sú fixované voči hviezdam (až do precesného pohybu!) a spolu s nimi sa podieľajú na dennej rotácii.
Ryža. pätnásť.
V blízkosti 21. marca a 23. septembra sa Zem nachádza voči Slnku tak, že hranica svetla a tieňa na zemskom povrchu prechádza cez póly. A keďže každý bod na povrchu Zeme robí denný pohyb okolo zemskej osi, tak presne polovicu dňa bude na osvetlenej časti glóbus, a druhá polovica - na tieňovanej. V týchto dátumoch sa teda deň rovná noci a podľa toho sú pomenované. dni jarná a jesenná rovnodennosť. Zem sa v tomto čase nachádza na priesečníku rovín rovníka a ekliptiky, t.j. pri jarnej a jesennej rovnodennosti.
Vyčleňujeme ešte dva špeciálne body na obežnej dráhe Zeme, ktoré sa nazývajú slnovraty a dátumy, kedy Zem prechádza týmito bodmi, sa nazývajú slnovraty.
V bode letného slnovratu, v ktorom je Zem blízko 22. júna (deň letného slnovratu), je severný pól Zeme nasmerovaný k Slnku a väčšinu dňa je ktorýkoľvek bod na severnej pologuli nasmerovaný k Slnku. osvetlené Slnkom, t.j. Tento dátum je najdlhším dňom v roku.
V bode zimného slnovratu, v ktorom je Zem blízko 22. decembra (deň zimného slnovratu), je severný pól Zeme nasmerovaný preč od Slnka a väčšinu dňa ktorýkoľvek bod severnej pologule. je v tieni, t.j. v tento deň je noc najdlhšia v roku a deň je najkratší.
Kvôli kalendárny rok v trvaní sa nezhoduje s obdobím revolúcie Zeme okolo Slnka, dni rovnodenností a slnovratov v rôznych rokoch môžu pripadať na rôzne dni (-+ jeden deň od vyššie uvedených dátumov). V budúcnosti to však pri riešení úloh zanedbáme a budeme predpokladať, že dni rovnodenností a slnovratov vždy pripadajú na vyššie uvedené dátumy.
Prejdime od reálneho pohybu Zeme vo vesmíre k viditeľný pohyb Slnko pre pozorovateľa na zemepisnej šírke. Stred Slnka sa počas roka pohybuje vo veľkom kruhu nebeskej sféry, pozdĺž ekliptiky, proti smeru hodinových ručičiek. Keďže rovina ekliptiky vo vesmíre je voči hviezdam nehybná, bude sa ekliptika spolu s hviezdami podieľať na každodennej rotácii nebeskej sféry. Na rozdiel od nebeského rovníka a nebeského poludníka bude ekliptika počas dňa meniť svoju polohu voči horizontu.
Ako sa menia súradnice Slnka počas roka? Rektascenzia sa mení z 0 na 24 h a deklinácia sa zmení z - na +. Najlepšie to možno vidieť na nebeskej mape rovníkovej zóny (obr. 16).
Ryža. 16.
Štyri dni v roku presne poznáme súradnice Slnka. Nižšie uvedená tabuľka poskytuje tieto informácie.
Tabuľka 2. Údaje o Slnku počas rovnodenností a slnovratov
|
východ slnka |
t. |
h max |
||
|
0 h 00 m |
||||
|
23 o 26" |
6 h 00 m |
severovýchod |
||
|
12 h 00 m |
||||
|
23 o 26" |
18 h 00 m |
Tabuľka ukazuje aj poludňajšiu (v čase hornej kulminácie) výšku Slnka pre tieto dátumy. Aby sme mohli vypočítať výšku Slnka v momentoch kulminácií v ktorýkoľvek iný deň v roku, potrebujeme poznať ten deň.
Zem sa otáča zo západu na východ proti smeru hodinových ručičiek, pričom sa za deň otočí kompletná rotácia. Priemerná uhlová rýchlosť otáčania, t.j. uhol, o ktorý je bod posunutý zemského povrchu, je rovnaký pre všetky zemepisné šírky a dosahuje 15 ° za 1 hodinu. Lineárna rýchlosť, t. j. dráha, ktorú prejde bod za jednotku času, závisí od zemepisnej šírky miesta. Zemepisné póly sa neotáčajú, kde je rýchlosť nulová. Na rovníku bod prechádza najdlhšou dráhou a má najvyššiu rýchlosť 455 m/s. Rýchlosť na jednom poludníku je iná, na rovnakej rovnobežke je rovnaká.
Dôkazom rotácie Zeme je samotná postava planéty, prítomnosť stlačenia zemského elipsoidu. Kompresia nastáva za účasti odstredivej sily, ktorá sa zase vyvíja na rotujúcej planéte. Ovplyvnený je akýkoľvek bod na Zemi gravitácia a odstredivej sily. Výslednica týchto síl smeruje k rovníku, pretože Zem v rovníkovom páse je konvexná, na póloch má kompresiu.
Geografické dôsledky osovej rotácie Zeme zahŕňajú vznik Coriolisovej sily, denný rytmus v geografickom obale.
Slapové výbežky vznikajúce v tele Zeme (v litosfére, oceánosfére a atmosfére) priťahovaním Mesiaca a Slnka sa menia na prílivovú vlnu, ktorá obieha zemeguľu a pohybuje sa smerom k jej rotácii, t. j. z východu na západ. Prechod hrebeňa vlny cez miesto tu vytvára príliv, prechod depresie vytvára odliv. Počas lunárneho dňa (24 hodín 50 minút) sú dva prílivy a dva odlivy.
Najväčší geografický význam majú morské prílivy a odlivy: vedú k pravidelne sa striedajúcim záplavám a odvodňovaniu nízko položených pobreží, vzdutiu vody v dolných tokoch riek a vzniku prílivových prúdov. Priemerná výška prílivu v otvorený oceán asi 20 cm, kolísanie hladiny mora v blízkosti pobrežia, v závislosti od prílivu a odlivu, je o niečo väčšie, ale zvyčajne nepresahuje 2 m, aj keď v niektorých prípadoch dosahuje 13 m (Penzinskaya Bay) a dokonca až 18 m (Fandi Bay) .
Dôležitým dôsledkom osovej rotácie Zeme je zjavná odchýlka telies pohybujúcich sa v horizontálnom smere od smeru ich pohybu. Podľa zákona zotrvačnosti má každé pohybujúce sa teleso tendenciu udržiavať smer (a rýchlosť) svojho pohybu vzhľadom na svetový priestor. Ak sa pohyb týka pohybujúceho sa povrchu, ako je napríklad rotujúca Zem, pozorovateľovi na Zemi sa zdá, že teleso sa vychýlilo. V skutočnosti sa telo naďalej pohybuje daným smerom.
Coriolisova sila narastá od rovníka k pólom, podieľa sa na tvorbe atmosférických vírov, ovplyvňuje vychýlenie morských prúdov, vďaka nej sa odplavujú pravé brehy riek na severnej pologuli, ľavé brehy na južnej pologuli. .
V oblastiach vzdialených od rovníka je pre dobre etablovaný pohyb vzduchu najdôležitejšia najčastejšie Coriolisova sila. Zvážte vzduchovú časticu na severnej pologuli, ktorá sa pohybuje z oblasti vysokého tlaku do oblasti nízkeho tlaku v dôsledku sily tlakového gradientu. Predpokladajme, že izobary sú rovné čiary a nedochádza k treniu.
Obr.3.4
Coriolisova sila otočí časticu vzduchu doprava a súčet sily tlakového gradientu (PGD) a Coriolisovej sily (SC) zvýši rýchlosť. So zvyšujúcou sa rýchlosťou častice sa Coriolisova sila, úmerná rýchlosti a tiež zvýši, čo znamená, že sa zvýši aj jej vychyľovací účinok. V bode, kde sa častica začne pohybovať kolmo na SHD, SC a SHD pôsobia opačným smerom a výsledná sila bude závisieť od toho, ktorá z nich je väčšia. Ak ide o SHD, zrýchlenie bude smerovať doľava od pohybu, rýchlosť sa zvýši a Coriolisova sila sa tiež zvýši, čo spôsobí pohyb častice v opačnom smere. Ak sa ukáže, že Coriolisova sila je väčšia, spôsobí to vychýlenie častice viac doprava, zníži sa jej rýchlosť, čo znamená, že sa Coriolisova sila zníži, čo prinúti časticu vrátiť sa späť. Výsledkom je, že rovnováha môže byť nastolená, ak SHD zostáva konštantná počas celej doby, kým sa častica pohybuje kolmo na ňu, a SC je presne rovnaká ako veľkosť a v opačnom smere. V tomto prípade častica nezaznamená zrýchlenie a pohyb sa nazýva geostrofický. Zodpovedajúci vietor fúka rovnobežne s izobarami, takže na severnej pologuli oblasť vysokého tlaku zostáva vpravo od nej. Naopak, na južnej pologuli zostáva oblasť vysokého tlaku vľavo. Tieto tvrdenia tvoria podstatu toho, čo sa formulovalo v 19. storočí. Bays-Ballov zákon, ktorý hovorí: ak budete čeliť vetru na severnej pologuli, potom bude nízky tlak napravo od vás, na juhu po ľavej strane.
Denná rotácia Zeme je nerovnomerná: v auguste je rýchlejšia, v marci pomalšia (rozdiel v dĺžke dňa je asi 0,0025 sek.). Jeho periodické zmeny sú spojené so sezónnymi zmenami v cirkulácii atmosféry, posunom v centrách vysokého a nízkeho atmosférického tlaku; napríklad v zime je pretlak hmôt studeného vzduchu na Eurázii 5 10 12 ton, v lete sa všetka táto masa vracia do oceánu. Oscilácie sú kŕčovité, nepravidelné (v dôsledku čoho sa dĺžka dňa môže meniť až o 0,0034 sek.) sú stimulované pohybom hmôt vo vnútri Zeme. Približovanie sa hmôt k osi rotácie alebo ich odstraňovanie z osi má za následok zrýchlenie alebo spomalenie dennej rotácie. Pulzácie v rýchlosti rotácie Zeme môžu byť spôsobené a zmena podnebia, čo znamená prerozdelenie vodných hmôt na povrchu, napríklad prechod významnej časti hydrosféry do pevnej fázy.
Najzaujímavejšia je však sekulárna variácia rýchlosti rotácie. Účinok spomalenia tejto rýchlosti prílivovou vlnou smerujúcou k rotácii Zeme sa ukazuje byť silnejší ako účinok zvýšenia rýchlosti gravitačného stláčania a zhutňovania. vnútorné časti planét. V dôsledku toho sa dĺžka dňa na Zemi zvyšuje o 1 sekundu každých 40 000 rokov. (podľa iných údajov - o 0,64 s. za rovnaké obdobie).
Tieto hodnoty treba mať na pamäti pri vytváraní paleogeografických konštrukcií. Ak vezmeme prvú hodnotu (1 s. za 40 000 rokov), je ľahké vypočítať, že pred 500 miliónmi rokov, teda na prelome kambria a ordoviku, bol deň o niečo dlhší ako 20 hodín a 1 mld. pred rokmi (v prvohorách) --17 hod. V druhom prípade by sa subtropické maximá atmosférického tlaku, ktoré teraz ležia v zemepisných šírkach ± 32 °, mali nachádzať na rovnobežkách ± 22 °, t. j. malo ísť o tropické maximum so všetkými z toho vyplývajúcimi dôsledkami pre všeobecný obeh atmosféry na Zemi. Po 1 miliarde rokov sa trvanie dňa zvýši na 31 hodín (pretože rok bude mať len 283 dní). Nakoniec sa vďaka brzdeniu prílivom a odlivom bude Zem stále na jednu stranu otáčať k Mesiacu, ako sa to už stalo s Mesiacom vo vzťahu k Zemi, a deň Zeme sa bude rovnať lunárnemu mesiacu.
Späť v 2. storočí pred Kristom. Grécky astronóm Hipparchos zistil, že jarná rovnodennosť sa pomaly pohybuje relatívne k hviezdam ročný pohyb Slnko. Vzhľadom na skutočnosť, že rovnodennosť nastáva skôr, ako Slnko vykoná úplnú revolúciu pozdĺž ekliptiky, tento jav sa nazýva precesia rovnodenností alebo precesia. Veľkosť tohto posunu za rok sa nazýva konštantná precesia a podľa moderných údajov je asi 50".
Precesný pohyb zemskej osi je spôsobený najmä príťažlivosťou Mesiaca a Slnka. Ak by bola Zem guľatá, potom by ju Mesiac a Slnko priťahovali sily pôsobiace na jej stred. Ale keďže je Zem sploštená smerom k pólom, potom na rovníkové vydutie bude pôsobiť sila, ktorá má tendenciu otáčať Zem takým spôsobom, že jej rovníková rovina prechádza cez priťahujúce sa teleso. Táto sila vytvára klopný moment. Slnko odchádza dvakrát do roka z roviny zemského rovníka pod uhlom e ~ 23°26" a odsun Mesiaca dvakrát za mesiac môže dosiahnuť 28°36". Pomerne rýchla osová rotácia Zeme však vytvára gyroskopický efekt, vďaka ktorému dochádza k odchýlke v smere kolmom na prevádzková sila. Podobný efekt pozorujeme aj pri rotačnom gyroskope – pôsobením vonkajšej sily začne jeho os opisovať kužeľ v priestore, čím je užšia, tým je rotácia rýchlejšia.
Obr.3. 5Schéma vzniku preklopného momentu pôsobiaceho na Zem zo strany Slnka a Mesiaca. Sily pôsobiace na rovníkové vydutie (v bodoch A a B) sa rozkladajú na zložky rovnobežné so smerom rušivého telesa zo stredu Zeme O a zložky kolmé roviny zemský rovník (AA" a BB"). Posledne menované pôsobia ako prevracajúce sily.
Vo vzťahu k Zemi je hlavnou vonkajšou silou príťažlivosť Slnka, ktorá spôsobuje hlavnú časť posunu zemskej osi s periódou 26 000 rokov. Keďže doba rotácie uzlov obežnej dráhy Mesiaca je 18,6 roka, s rovnakou periódou sa menia aj hranice zmeny uhla odchýlky Mesiaca od roviny zemského rovníka, čo sa prejavuje v podobe tzv. nutácie s rovnakým obdobím. Hodnota precesie a nutácie by sa dala teoreticky vypočítať, ale na to nie je dostatok údajov o rozložení hmotností vo vnútri Zeme, a preto ju treba určiť z pozorovaní polôh hviezd v rôznych epochách.
„Sila“ našej planéty závisí od uhlovej rýchlosti rotácie. Odstredivá sila na rovníku je 1/289 zemskej gravitácie. Pri zrýchlení rotácie Zeme o 17-násobok by sa odstredivá sila zvýšila 17 2 = 289-krát, telesá na rovníku by stratili svoju váhu a časť látky by sa mohla od Zeme oddeliť. Je zrejmé, že Zem je proti takémuto osudu poistená svojou 17-násobnou bezpečnostnou rezervou, ktorá sa navyše postupne zväčšuje znižovaním rýchlosti rotácie a tým aj oslabením odstredivej sily.
Zmena dňa a noci vytvára v geografickom obale denný rytmus, prejavuje sa v živej i neživej prírode: v dennom chode všetkých meteorologických prvkov – teploty, vlhkosti, tlaku; k topeniu horských ľadovcov dochádza počas dňa; fotosyntéza prebieha počas dňa, na svetle sa mnohé rastliny otvárajú v rôznych hodinách dňa. Aj človek žije podľa hodín; v určitých hodinách klesá jeho pracovná schopnosť, stúpa telesná teplota a tlak.
Obdobie revolúcie Mesiaca na obežnej dráhe je asi 28 dní, počas ktorých sa Mesiac vráti na svoje pôvodné miesto. A čo sa deje pod našimi nohami? Každý vie o prílivoch a odlivoch mora. Voda je priťahovaná gravitačnou silou Mesiaca a takáto vlna nasleduje po Mesiaci povrch morí a oceánov. Ale gravitácia pôsobí oddelene na každý atóm a molekulu a priťahuje ich. Ide len o to, že je viditeľnejší na vode kvôli svojej rovnomernosti v obrovskom rozsahu a plynulosti. Každá časť nášho tela tiež zažíva príliv a odliv gravitačnej sily. Najmä tekutá krv. A všetky životné cykly tela sú viazané na obdobie mesačnej revolúcie. Predpokladá sa, že mesiac špecificky ovplyvňuje stav vegetatívneho nervový systém a pre takéto dôležité štruktúry mozog ako mozoček, hypotalamus, epifýza. Je potrebné poznamenať, že počas splnu sa zvyšuje pracovná kapacita človeka a vzrušivosť jeho nervového systému, zvyšuje sa podráždenosť a počas nového mesiaca sa pozoruje opačný obraz (slabosť, znížená aktivita, tvorivé sily a schopnosti) a v dôsledku toho možno vysledovať súvislosť medzi náladou ľudí a zmenou lunárnych fáz.
Častice pevnej Zeme tiež zažívajú cyklický účinok gravitačnej sily. Ak je tečúca voda priťahovaná k Mesiacu o niekoľko metrov, potom sa pevná zem natiahne k Mesiacu o pol metra a niekoľko centimetrov do strany.
Na severnom póle Zeme je Slnko približne pol roka nezapadajúce svietidlo a približne pol roka nevychádzajúce svietidlo. Okolo 21. marca sa tu Slnko objavuje nad obzorom (vychádza) a v dôsledku dennej rotácie nebeskej sféry opisuje krivky blízke kruhu a takmer rovnobežné s obzorom, pričom každým dňom stúpa vyššie a vyššie. V deň letného slnovratu (okolo 22. júna) dosiahne Slnko svoju maximálnu výšku h max = + 23 ° 27 ". Potom sa Slnko začne približovať k obzoru, jeho výška postupne klesá a po jesennej rovnodennosti (po 23. september) mizne pod obzorom Deň, ktorý trval pol roka, končí a začína noc, ktorá tiež trvá pol roka Slnko pokračuje v opise kriviek, takmer rovnobežných s obzorom, ale pod ním, klesá nižšie a nižšie, V deň zimného slnovratu (asi 22. decembra) klesne pod horizont do výšky hmin \u003d - 23 ° 27 ", a potom sa opäť začne približovať k horizontu, jeho výška sa zvýši a pred dňom jarnej rovnodennosti sa Slnko opäť objaví nad obzorom. Pre pozorovateľa na južnom póle Zeme (j = - 90°) prebieha denný pohyb Slnka podobným spôsobom. Len tu Slnko vychádza 23. septembra a zapadá po 21. marci, a preto, keď je na severnom póle Zeme noc, na južnom je deň a naopak.
Tvar Zeme závisí od veľkosti planéty, rozloženia hustôt v nej a od rýchlosti osovej rotácie. Žiadny z týchto faktorov nemožno nazvať stabilným.
V dôsledku hlbokého stlačenia Zeme sa jej polomer zmenšuje asi o 5 cm za storočie, čo znamená, že aj objem Zeme sa zmenšuje. Tento sekulárny pokles je však pulzujúci, pretože ho na čas prerušia obdobia expanzie Zeme spôsobené obrovským množstvom tepla uvoľneného zmenšujúcim sa polomerom.
Vyššie popísané procesy sa prejavujú aj v rýchlosti rotácie Zeme: pri skracovaní polomeru sa táto rýchlosť zvyšuje a pri predlžovaní polomeru spomaľuje. V dôsledku toho, so sekulárnym trendom zmenšovania objemu planéty, by sa mal sekulárny trend v zmene rýchlosti jej rotácie uberať v smere zrýchlenia tejto rotácie. No keďže do veci zasahuje ďalší (a navyše veľmi silný) faktor – prílivové brzdenie, v konečnom dôsledku sa rýchlosť rotácie Zeme systematicky znižuje. A to znamená oslabenie sekulárnej perspektívy polárnej kompresie Zeme.
Zem sa otáča okolo osi zo západu na východ, t.j. proti smeru hodinových ručičiek, ak sa na Zem pozeráte z Polárky (od severný pól). V tomto prípade je uhlová rýchlosť rotácie, t.j. uhol, o ktorý sa ktorýkoľvek bod na povrchu Zeme otáča, rovnaká a predstavuje 15 ° za hodinu. Lineárna rýchlosť závisí od zemepisnej šírky: na rovníku je najvyššia - 464 m / s a geografické póly sú pevné.
Hlavným fyzikálnym dôkazom rotácie Zeme okolo svojej osi je experiment s Foucaultovým výkyvným kyvadlom. Po tom, čo francúzsky fyzik J. Foucault v roku 1851 uskutočnil svoj slávny experiment v parížskom Panteóne, rotácia Zeme okolo svojej osi sa stala nespochybniteľnou pravdou. Fyzikálnym dôkazom osovej rotácie Zeme sú aj merania 1° poludníka, čo je 110,6 km v blízkosti rovníka a 111,7 km v blízkosti pólov (obr. 15). Tieto merania dokazujú stlačenie Zeme na póloch a je charakteristické len pre rotujúce telesá. A napokon tretím dôkazom je odchýlka padajúcich telies od olovnice vo všetkých zemepisných šírkach, okrem pólov (obr. 16). Dôvodom tejto odchýlky je ich zadržanie zotrvačnosťou väčšej lineárnej rýchlosti bodu ALE(vo výške) v porovnaní s bodom AT(v blízkosti zemského povrchu). Padajúce predmety sú na Zemi vychyľované na východ, pretože sa otáča zo západu na východ. Veľkosť odchýlky je maximálna na rovníku. Na póloch padajú telesá vertikálne, bez odchýlenia sa od smeru zemskej osi.
Geografický význam osovej rotácie Zeme je mimoriadne veľký. V prvom rade to ovplyvňuje postavu Zeme. Stlačenie Zeme na póloch je výsledkom jej axiálnej rotácie. Predtým, keď sa Zem otáčala vyššou uhlovou rýchlosťou, bola polárna kontrakcia významnejšia. Predlžovanie dňa a v dôsledku toho zmenšovanie rovníkového polomeru a zväčšenie polárneho je sprevádzané tektonickými deformáciami zemskej kôry (poruchy, vrásy) a reštrukturalizáciou makroreliéfu Zeme.
Dôležitým dôsledkom osovej rotácie Zeme je vychýlenie telies pohybujúcich sa v horizontálnej rovine (vetry, rieky, morské prúdy a pod.). z ich pôvodného smeru: na severnej pologuli - správny, na juhu doľava(toto je jedna zo síl zotrvačnosti, pomenovaná Coriolisovo zrýchlenie na počesť francúzskeho vedca, ktorý ako prvý vysvetlil tento jav). Podľa zákona zotrvačnosti sa každé pohybujúce sa teleso snaží udržať smer a rýchlosť svojho pohybu vo svetovom priestore nezmenený (obr. 17). Vychýlenie je výsledkom toho, že telo je zapojené do translačných aj rotačných pohybov súčasne. Na rovníku, kde sú poludníky navzájom rovnobežné, sa ich smer vo svetovom priestore pri rotácii nemení a odchýlka je nulová. Smerom k pólom sa odchýlka zvyšuje a je najväčšia na póloch, pretože tam každý poludník mení svoj smer v priestore o 360 ° za deň. Coriolisova sila sa vypočíta podľa vzorca F = m x 2ω x υ x sin φ, kde F je Coriolisova sila, t je hmotnosť pohybujúceho sa telesa, ω je uhlová rýchlosť, υ je rýchlosť pohybujúceho sa telesa, φ je zemepisná šírka. Prejav Coriolisovej sily v prírodných procesoch je veľmi rôznorodý. Práve kvôli nej vznikajú v atmosfére víry rôzneho rozsahu vrátane cyklónov a anticyklón, vetry a morské prúdy sa odchyľujú od smeru gradientu, ovplyvňujú klímu a prostredníctvom nej aj prirodzenú zonálnosť a regionalitu; s tým súvisí asymetria veľkých riečnych údolí: na severnej pologuli sú mnohé rieky (Dnepr, Volga atď.) z tohto dôvodu pravé brehy strmé, ľavé mierne a naopak na južnej pologuli.
Rotácia Zeme je spojená s prirodzenou jednotkou merania času - deň a ide sa ďalej zmena dňa a noci. Dni sú hviezdne a slnečné. hviezdny deň- časový interval medzi dvoma po sebe nasledujúcimi hornými kulmináciami hviezdy cez poludník pozorovacieho bodu. Počas hviezdneho dňa Zem vykoná úplnú revolúciu okolo svojej osi. Sú rovné 23 hodinám 56 minútam 4 sekundám. Hviezdne dni sa využívajú pri astronomických pozorovaniach. skutočný slnečný deň- časový interval medzi dvoma po sebe nasledujúcimi hornými kulmináciami stredu Slnka cez poludník pozorovacieho bodu. Trvanie skutočného slnečného dňa sa počas roka mení, predovšetkým v dôsledku nerovnomerného pohybu Zeme po eliptickej obežnej dráhe. Preto sú tiež nevhodné na meranie času. Na praktické účely využívajú priemerné slnečné dni. Stredný slnečný čas sa meria takzvaným stredným Slnkom - imaginárnym bodom, ktorý sa rovnomerne pohybuje pozdĺž ekliptiky a vykoná za rok úplnú revolúciu ako skutočné Slnko. Priemerný slnečný deň je 24 hodín, sú dlhšie ako hviezdne, keďže Zem sa otáča okolo svojej osi v rovnakom smere, v akom obieha okolo Slnka s uhlovou rýchlosťou asi 1° za deň. Z tohto dôvodu sa Slnko pohybuje na pozadí hviezd a Zem sa stále musí „otočiť“ asi o 1 °, aby Slnko „prišlo“ na rovnaký poludník. V slnečnom dni sa teda Zem otáča približne o 361 °. Na prepočet skutočného slnečného času na stredný slnečný čas sa zavádza novela – tzv časová rovnica. Jeho maximálna kladná hodnota je +14 min 11. februára, najväčšia záporná hodnota je -16 min 3. novembra. Začiatok priemerného slnečného dňa sa považuje za okamih dolného vyvrcholenia priemerného Slnka - polnoc. Tento časový počet sa nazýva občiansky čas.
V každodennom živote je tiež nepohodlné používať priemerný slnečný čas, pretože je na každom poludníku iný, miestneho času. Napríklad na dvoch susedných poludníkoch nakreslených v intervaloch 1° sa miestny čas líši o 4 minúty. Prítomnosť na rôznych miestach ležiacich na rôznych poludníkoch ich vlastného miestneho času viedla k mnohým nepríjemnostiam. Preto bol na Medzinárodnom astronomickom kongrese v roku 1884 prijatý zónový účet času. Na tento účel bol celý povrch zemegule rozdelený do 24 časových pásiem, každá po 15 °. Za štandardný čas berie sa miestny čas stredného poludníka každého pásu. Na prevod miestneho času na čas zóny a naopak existuje vzorec Tn – m = N – λ°, kde Tp- štandardný čas, m- miestny čas, N- počet hodín rovný počtu pásu, λ° je zemepisná dĺžka vyjadrená v hodinách. Nultý (aka 24.) pás je ten, v strede ktorého prebieha nultý (Greenwichský) poludník. Jeho čas sa berie ako univerzálny čas. Vďaka znalosti univerzálneho času je ľahké vypočítať štandardný čas pomocou vzorca Tn = T0+N, kde T0- univerzálny čas. Pásy sa počítajú na východ. V dvoch susedných zónach sa štandardný čas líši presne o 1 hodinu. Hranice časových pásiem na súši nie sú nakreslené striktne pozdĺž poludníkov, ale pozdĺž prirodzených hraníc (rieky, hory) alebo štátnych a administratívnych hraníc.
| U nás bol štandardný čas zavedený 1. júla 1919. Rusko sa nachádza v desiatich časových pásmach: od druhého do jedenásteho. Aby však bolo viac racionálne využitie letného denného svetla u nás v roku 1930 osobitným vládnym nariadením zaviedli tzv materská doba, Pred štandardným časom o 1 hodinu. Napríklad Moskva sa formálne nachádza v druhom časovom pásme, kde sa štandardný čas počíta podľa miestneho času na poludníku 30°E. V skutočnosti je však čas v zime v Moskve nastavený podľa času tretieho časového pásma, ktorý zodpovedá miestnemu času na poludníku 45 ° E. e) Takéto „premiestnenie“ je platné v celom Rusku s výnimkou Kaliningradská oblasť, čas, ktorý skutočne zodpovedá druhému časovému pásmu. |
| Ryža. 17. Odchýlka telies pohybujúcich sa po poludníku, na severnej pologuli - vpravo, na južnej pologuli - vľavo |
V mnohých krajinách sa čas posúva o hodinu dopredu len v lete. V Rusku od roku 1981 na obdobie od apríla do októbra letný čas z dôvodu presunu času o ďalšiu hodinu dopredu oproti materskej. V lete teda čas v Moskve skutočne zodpovedá miestnemu času na poludníku 60° východnej dĺžky. e) Označuje sa čas, v ktorom žijú obyvatelia Moskvy a druhé časové pásmo, v ktorom sa nachádza Moskva. Podľa moskovského času u nás sú naplánované vlaky a lietadlá, čas je vyznačený na telegramoch.
V strede dvanásteho pásu, približne pozdĺž 180° poludníka, v roku 1884 medzinárodná linka zmeny dátumov. Toto je podmienená čiara na povrchu zemegule, na ktorej oboch stranách sa hodiny a minúty zhodujú a kalendárne dátumy sa líšia o jeden deň. Napríklad v Nový rok na 0000 na západ od tejto čiary je už 1. januára nového roka a na východ - iba 31. decembra starého roka. Pri prekročení hranice dátumov zo západu na východ v počte kalendárnych dní sa vrátia o jeden deň a z východu na západ sa jeden deň v počte dátumov preskočí.
Zmena dňa a noci vytvára denný rytmus v živej a neživej prírode. Denný rytmus je spojený so svetelnými a teplotnými podmienkami. Známy je denný chod teplôt, denné a nočné vánky a pod.. Veľmi zreteľne sa prejavuje denný rytmus živej prírody. Je známe, že fotosyntéza je možná iba počas dňa, v prítomnosti slnečné svetlože mnohé rastliny otvárajú kvety v rôznych hodinách. Podľa času prejavu aktivity možno živočíchy rozdeliť na nočné a denné: väčšina z nich bdie cez deň, no mnohé (sovy, netopiere, nočné motýle) sú v nočnej tme. Aj ľudský život prebieha v každodennom rytme.
Ryža. 18. Súmrak a biele noci
Obdobie plynulého prechodu z denného svetla do nočnej tmy a späť je tzv súmraku. AT sú založené na optickom jave pozorovanom v atmosfére pred východom a po západe slnka, keď je ešte (alebo už) pod čiarou horizontu, ale osvetľuje oblohu, od ktorej sa odráža svetlo. Trvanie súmraku závisí od deklinácie Slnka (uhlovej vzdialenosti Slnka od roviny nebeského rovníka) a zemepisnej šírky miesta pozorovania. Na rovníku je súmrak krátky a zvyšuje sa so zemepisnou šírkou. Sú tri obdobia súmraku. Občiansky súmrak sú pozorované, keď sa stred Slnka plytko (v uhle do 6°) a na krátky čas ponorí pod horizont. Toto je vlastne Biele noci, keď sa večerné zore zbližuje s ranným úsvitom. V lete sú pozorované v zemepisných šírkach 60° a viac. Napríklad / v Petrohrade (zemepisná šírka 59 ° 56 "N) trvajú od 11. júna do 2. júla, v Archangeľsku (64 ° 33" N) - od 13. mája do 30. júla. Navigačný súmrak sú pozorované, keď sa stred slnečného disku ponorí pod horizont o 6–12°. Zároveň je viditeľná čiara horizontu a z lode je možné určiť uhol hviezd nad ňou. A nakoniec astronomický súmrak sú pozorované, keď sa stred slnečného disku ponorí pod horizont o 12–18°. Úsvit na oblohe zároveň stále bráni astronomickým pozorovaniam slabých hviezd (obr. 18).
Rotácia Zeme dáva dva pevné body - geografické póly(priesečníky pomyselnej osi rotácie Zeme so zemským povrchom) – a tým umožňuje zostaviť sieť rovnobežiek a poludníkov. Equator(lat. rovník- ekvalizér) - priesečník zemegule s rovinou prechádzajúcou stredom Zeme kolmou na os jej rotácie. Paralely(grécky rovnobežky- idúce vedľa seba) - priesečníky zemského elipsoidu rovinami rovnobežnými s rovinou rovníka. meridiánov(lat. meridlanus- poludnie) - priesečníky zemského elipsoidu rovinami prechádzajúcimi oboma jeho pólmi. Dĺžka 1° poludníka je v priemere 111,1 km.
Pre charakter zemského povrchu má veľký význam osová rotácia zeme.
1.
Vytvorí základnú jednotku času – deň, rozdelený na dve hlavné časti – osvetlenú a neosvetlenú. S touto jednotkou času v procese evolúcie organický svet Ukázalo sa, že fyziologická aktivita zvierat a rastlín je koordinovaná. Zmena napätia (práca) a relaxácia (oddych) je vnútornou potrebou organizmov. Jeho rytmy mohli byť rôzne, ale v procese evolúcie došlo k selekcii takých organizmov, ktorých vnútorné biologické „hodiny“ „fungujú“ denne.
Hlavným synchronizátorom biologických rytmov je striedanie svetla a tmy. Je spojená s rytmom fotosyntézy, delením a rastom buniek, dýchaním, žiarou rias a mnohými ďalšími.
Keďže dĺžka dňa sa mení v závislosti od ročného obdobia, denný rytmus zvierat a rastlín sa pohybuje medzi 23-26 a približne 22-28 hodinami.
Najdôležitejšia vlastnosť tepelného režimu (a nie množstvo tepla) zemského povrchu závisí od dňa - zmena denného vykurovania a nočného chladenia. Dôležitá nie je len zmena; ale aj ich trvanie.
Denný rytmus sa prejavuje aj v neživej prírode: vo vykurovaní a ochladzovaní skaly a zvetrávanie, teplotné pomery nádrží, teplota vzduchu a vetry, prízemné zrážky.
2.
Druhým podstatným významom rotácie geografického priestoru je jeho delenie na pravú a ľavú. To spôsobuje, že sa dráhy pohybujúcich sa telies odchyľujú na severnej pologuli doprava a na južnej doľava.
V roku 1826 historik P. A. Slovtsov poukázal na eróziu pravých brehov sibírskych riek. V roku 1857 sa ruský akademik K. M. Baer vyjadril všeobecné postavenieže všetky rieky severnej pologule obmývajú správne brehy. V roku 1835 francúzsky matematik G. Coriolis sformuloval teóriu relatívneho pohybu telies v rotujúcej vzťažnej sústave. Rotujúci geografický priestor je taký mobilný systém. Odchýlka dráh pohybu telies vpravo alebo vľavo sa nazýva Coriolisova sila alebo Coriolisovo zrýchlenie.
Podstata javu je nasledovná. Smer pohybu telies je, samozrejme, priamočiary vzhľadom na os sveta. Ale na Zemi sa vyskytuje na rotujúcej gule, pod pohybujúcim sa telesom sa rovina horizontu stáča na severnej pologuli doľava a na južnej doprava. Keďže sa pozorovateľ nachádza na pevnom povrchu rotujúcej gule, zdá sa mu, že pohybujúce sa teleso je vychýlené doprava, zatiaľ čo v skutočnosti sa rovina horizontu pohybuje doľava.
Coriolisovu silu možno najzreteľnejšie vidieť na výkyve Foucaultovho kyvadla. Bremeno zavesené na voľnom závite kmitá v jednej rovine vzhľadom na os sveta. Disk pod kyvadlom sa otáča so Zemou. Preto každý výkyv kyvadla vzhľadom na kotúč prebieha v novom smere. V Leningrade (φ=60°) sa disk pod kyvadlom otočí za hodinu o 15°sin 60°-13°, kde 15° je uhol rotácie Zeme za hodinu.
Odchýlka dráhy pohybu od pôvodného smeru akejkoľvek hmoty vo fyzikálnej podstate je rovnaká ako odchýlka Foucaultovho kyvadla.
Zachovanie masami v dôsledku zotrvačnosti, priamočiary pohyb a súčasná rotácia zemského povrchu spôsobuje viditeľnú odchýlku smerov pohybu vpravo na severnej a vľavo na južnej pologuli bez ohľadu na to, či sa hmota pohybuje po poludníku alebo po rovnobežke.
Vychyľovacia sila rotácie Zeme je teda priamo úmerná hmotnosti pohybujúceho sa telesa, rýchlosti pohybu a sínusu zemepisnej šírky. Na rovníku je 0 a rastie so zemepisnou šírkou.
Všetky pohybujúce sa hmoty podliehajú pôsobeniu Coriolisovej sily: voda v oceáne a morské prúdy, v riekach vzduchové hmoty v procese atmosférickej cirkulácie, hmota v jadre Zeme; Coriolisova sila sa berie do úvahy aj v balistike.
3. Rotácia Zeme (spolu s guľovým tvarom) v poli slnečné žiarenie(svetlo a teplo) určuje západo-východný rozsah prírodných zón.
4. Už sme videli geodetické (pre postavu planéty) a geofyzikálne (pre prerozdelenie hmoty v jej tele) dôsledky nerovnomerného rotačného režimu Zeme.
5. Vplyvom rotácie Zeme nadobúdajú vzostupné a klesajúce vzdušné prúdy, neusporiadané na rôznych miestach, prevládajúcu helicitu: na severnej pologuli vzniká ľavá skrutka, na južnej pologuli pravá. Vzduchové hmoty, oceánske vody a pravdepodobne aj hmota jadra sa riadia týmto vzorom.
