Земля находится постоянно в движении, вращаясь вокруг Солнца и вокруг своей собственной оси. Это движение и постоянный наклон оси Земли (23,5°) определяет многие эффекты, которые мы наблюдаем как нормальные явления: ночь и день (из-за вращения Земли вокруг своей оси), смена сезонов (из-за наклона оси Земли), и разный климат в различных областях. Глобусы можно вращать и их ось имеет наклон как и ось Земли (23,5°), поэтому с помощью глобуса можно проследить движение Земли вокруг своей оси довольно точно, а с помощью системы "Земля - Солнце" можно проследить движение Земли вокруг Солнца.

Вращение Земли вокруг своей оси

Земля вращается вокруг своей собственной оси с запада на восток (против часовой стрелки, если смотреть со стороны Северного полюса). Земле требуются 23 часа, 56 минут, и 4.09 секунды, чтобы закончить один полный оборот вокруг собственной оси. День и ночь обусловлены вращением Земли. Угловая скорость вращения Земли вокруг своей оси или угол, на который поворачивается любая точка на поверхности Земли, одинаков. Он составляет 15 градусов за один час. А вот линейная скорость вращения в любом месте на экваторе составляет приблизительно 1 669 километров в час (464 м/с), уменьшаясь до нуля на полюсах. Например, скорость вращения на широте 30° - 1445 км/ч (400 м/с).
Мы не замечаем вращения Земли по той простой причине, что параллельно и одновременно с нами движутся с той же скоростью все предметы вокруг нас и нет "относительных" движений предметов вокруг нас. Если, например, корабль будет идти равномерно, без ускорения и торможения по морю в спокойную погоду без волнения на поверхности воды, мы совсем не будем ощущать того, как такой корабль движется, если будем находиться в каюте без иллюминатора, поскольку все предметы внутри каюты будут двигаться параллельно вместе с нами и кораблём.

Движение Земли вокруг Солнца

В то время, как Земля вращается вокруг собственной оси, она обращается и вокруг Солнца с запада на восток против часовой стрелки, если смотреть с северного полюса. Земле требуется один звездный год (около 365,2564 суток), чтобы закончить один полный оборот вокруг Солнца. Путь движения Земли вокруг Солнца называется орбитой Земли и эта орбита не идеально круглая. Среднее расстояние от Земли до Солнца - приблизительно 150 миллионов километров, и это расстояние изменяется до 5 миллионов километров, формируя небольшой овал орбиты (эллипс). Ближайшая к Солнцу точка орбиты Земли, называется - Перигелий. Земля проходит эту точку в начале января. Наиболее удалённая от Солнца точка орбиты Земли, называется - Афелий. Земля проходит эту точку в начале июля.
Так как наша Земля движется вокруг Солнца по эллиптической траектории, то скорость по орбите изменяется. В июле скорость минимальна (29,27 км/сек) и после прохождения афелия (верхняя красная точка на анимации) она начинает ускоряться, а в январе скорость максимальна (30,27 км/сек) и начинает замедляться после прохождения перигелия (нижняя красная точка).
В то время, пока Земля делает один оборот вокруг Солнца, она преодолевает расстояние равное 942 миллионов километров за 365 дней, 6 часов, 9 минут и 9.5 секунд, то есть мы мчимся вместе с Землёй вокруг Солнца со средней скоростью 30 км в секунду (или 107 460 км в час), и в тоже самое время Земля вращается вокруг своей собственной оси за 24 часа один раз (за год 365 раз).
На самом деле, если рассматривать движение Земли более скрупулёзно, то оно намного сложнее, так как на Землю влияют различные факторы: вращение Луны вокруг Земли, притяжение других планет и звезд.

Вопросы перед параграфом

1. Почему ось школьного глобуса наклонена к горизонтальной подставке под углом 66,5 градусов?

Глобус Земли является точной моделью планеты. На глобусе изображены все географические объекты. Ось глобуса имеет наклон к его горизонтальной подставке в 66,5 град в связи с тем, что земная ось также имеет наклон на тот же угол. Таким образом, глобус не только дает представление о том, как выглядит планета, но и дает представление о ее расположении в целом в космическом пространстве.

2. Как ориентирована земная ось? На какую звезду она направлена?

Земная ось наклонена по отношению к прямой линии. То, что ось Земли не строго вертикальна, имеет очень большое значение для планеты. Достоверно известно, что своим северным полюсом наша планета направлена на Полярную звезду. Именно поэтому по ней люди и определяют северное направление в ночное время суток.

3. Какие способы применяют картографы для изображения рельефа земной поверхности на глобусе и картах?

На глобусе формы рельефа изображают изогипсами. Если горизонтали проводятся через равное расстояние, то изогипсы в соответствии со шкалой: 200, 500, 1000,1500, 2000, 3000 и далее через 1000 м. изображения рельефа дополняется послойной окраской. Характеризовать рельеф суши и морского дна на глобусе помогает шкала высот и глубин. Шкала разделена на ступени высот и глубин. По шкале высот и глубин можно более точно определить высоту или глубину в метрах. Возвышенные участки суши окрашивают коричневым цветом. Насыщенность красок с увеличением высоты. В отличии от топографических карт, зеленый цвет на глобусе используют для показа равнин, а не растительного покрова.

Подводный рельеф и глубины различных участков океанов и морей обозначают на глобусе изобатами. Изобаты – это линии, соединяющие точки дна с одинаковой глубиной. Для послойной окраски глубин используются различные оттенки синего цвета: чем глубже, тем темнее.

Вопросы и задания

1. По глобусу определите, какой ступени шкалы высот соответствует рельеф вашей местности.

Шкала высот представляет собой шкалу различных цветовых гамм. Так называемая высотная ступень имеет свой цвет. Как правило низменные участки имеют зеленый цвет (0 - 200м). Ступени выше (200м и выше) красят в желтый, затем в коричневый. Чем выше точка, тем темнее цвета. Бывает и наоборот. Горы - светло желтые, а морские впадины - темно синие. Обычно шкалу высот применяют на географических картах, а также гипсометрических и физических. На полях карты помещают шкалу высот.

Рельеф Южного Урала отличается большим разнообразием. Он формировался на протяжении миллионов лет. В пределах Челябинской области имеются различные формы рельефа - от низменностей и холмистых равнин до хребтов, вершины которых превышают 1000 м.

Западно-Сибирская низменность ограничена с запада горизонталью (отметка 190 м над уровнем моря), что проходит через села Багаряк, Кунашак и далее через Челябинск - на юг. Низменность слабо наклонена на северо-восток, понижаясь до 130 м у восточной границы области.

2. Используя гибкую линейку, определите расстояние от вашего населенного пункта до крупнейших городов мира, например Мехико, Нью-Йорка, Токио, Рио-де-Жанейро.

Расстояние от Челябинска до Рио-де Жанейро - 13000; Мехико – 11500; Нью-Йорк – 8500; Токио – 6100 километров.

3. Определите протяженность территории России с запада на восток вдоль Северного полярного круга.

Известно, что длина одного градуса равна 44,5 км и Полярный круг пересекает границы России примерно на долготе 29гр. на западе и 171гр. на востоке (180 - 29) + 9 = 160гр, 160 *44,5км=7120 км.

Кратчайшее расстояние от западной границы с США в Беринговом проливе.

Западная точка на границе с Финляндией имеет координаты-67*с. ш. и 32 * в. д.. Расстояние до Гринвичского меридиана =180*-32*=148*,да еще прибавить 11* до 169* з. д, до границы с Америкой и получим всего расстояние в градусах=148+11=159 *. Каждый градус на 67 параллели=52 км, значит самое краткое расстояние по 67 параллели будет 52км*161*=8372 км. (примерное значение)

4. Определите протяженность территории России с севера на юг вдоль меридиана 45 градусов в.д.

Чтобы найти протяженность России с севера на юг, смотрим координаты севера и юга по 45 * меридиану. Северная точка лежит на 68* с.ш,а на юге на 40*с.ш. Находим разность 68*-40*=28*, 111,1*28= 3110 км

«Трутся спиной медведи о земную ось», – поётся в одной известной песне… а про американского народного героя Дэви Крокета даже рассказывают, что он как-то раз починил земную ось! Конечно, разница между поэтическим образом и реальностью понятна всем, и никому не придёт в голову представлять земную ось в виде какой-то палки – типа оси колеса или глобуса – на которую нанизана планета. Впрочем, в одной старая песня права: земная ось – эта воображаемая линий, вокруг которой вращается Земля – действительно проходит «где-то на белом свете, так, где всегда мороз», т.е. через Северный и Южный полюса Земли.

Каждый, кто видел глобус, замечал, что ось, на которую он нанизан, не стоит вертикально, а несколько наклонена. Это отражает реальное положение дел – ось Земли действительно наклонена по отношению к воображаемой вертикальной линии, перпендикулярной орбитальной плоскости, на 23,5 градуса. Почему так произошло?

Учёные полагают, что на заре жизни Солнечной системы планет в ней было намного больше, чем сейчас, причём большинство из них двигалось по катастрофическим орбитам – т.е. по таким, что столкновения были неизбежны. Досталось и нашей матушке-Земле. Ей повезло больше, чем многим другим планетам – она уцелела, но кое-какие последствия больших столкновений имеют место быть. И это не только наличие спутника, но и наклон оси вращения. Надо сказать, Земле с её 23,5 градусами ещё повезло – Уран в результате таких столкновений с крупными объектами вообще «завалился на бок», его ось отклоняется на 98 градусов! Он поворачивается к Солнцу то одним полюсом, то другим, то умеренными широтами, то экватором…

Но вернёмся к нашей Земле. Такой вот наклон оси – хорошо это или плохо? Как показывает практика, вопрос не такой однозначный… как-то раз попался в Интернете сайт, создатели которого от имени некой высокоразвитой цивилизации обещали «исправить» наклон Земной оси (дальше я читать не стала, так что не знаю, сколько они на это просили денег)… под «исправлением», очевидно, имелась в виду ликвидация наклона – т.е. ось в результате этого грандиозного проекта должна была встать вертикально, перпендикулярно орбитальной плоскости. Что произошло бы тогда?

Прежде всего, у нас пропали бы времена года. Ведь именно благодаря наклону земной оси северное и южное полушарие попеременно получают то больше, то меньше энергии Солнца. Конечно, изменения температуры в течение года всё равно были бы, ведь орбита Земли не идеально круглая, а эллиптическая, Земля то приближается к Солнцу, то удаляется от него – но временами года это назвать было бы нельзя, по большому счёту – температура на планете была бы относительно стабильной… какой?

В умеренных широтах – где-то на уровне нашего сентября или марта – так что земледелие вряд ли было бы возможно. На полюсах не стало бы полярного дня и полярной ночи – а было бы вечное «полярное раннее утро». Возможно, из-за постоянного нагревания полярный климат был бы чуть менее суровым, чем есть, впрочем, по другим расчетам – в областях, близких к полюсам (где-то в районе Скандинавии) вообще нельзя было бы жить. В общем, ничего хорошего.

А может, те «энтузиасты» хотели наоборот наклонить ось Земли сильнее – на 45 градусов, например? Тогда, пожалуй, климат улучшится в полярных областях – но остальной Земле это принесёт мало радости: льды-то начнут массово таять! Сколько территорий окажется затопленными – остаётся только догадываться. Жаркий климатический пояс перестанет быть жарким – он станет умеренным – а умеренный примкнёт к холодному. В средней полосе и на юге России и даже в Украине будут полярные дни и полярные ночи… в общем, что-то не хочется осуществлять этот проект.

Лучше оставить ось Земли, как есть.. тем более, что она всё-таки не «стоит на месте». Все мы видели вращающийся волчок – его ось не стоит вертикально в одном положении, а постоянно описывает круг, это называется прецессией. Так вот, с осью вращения Земли происходит то же самое. Это вызывает периодические изменения климата (по имени первооткрывателя, их называют циклами Миланковича), но оказать влияния на нашу жизнь они не могут – ведь продолжительность такого цикла 25 800 лет! Впрочем, прецессия могла бы быть и больше – в этом случае разница в температуре между полушариями была бы колоссальной, что порождало бы чудовищные ураганы… конечно, можно представить себе живые организмы, которые могли бы приспособиться и к таким условиям, но беда в том, что времени на приспособление у них бы не было: климат менялся бы так быстро, что эволюция не успевала бы за ним! Так что остаётся только ещё раз порадоваться, что наша ось вращения именно такова… такую прецессию нам обеспечивает Луна, так что если мы всерьёз возьмёмся искать планету для переселения, надо будет обязательно поинтересоваться, есть ли у неё спутник, сопоставимый с нашей Луной.

Впрочем, кое-какие проявления прецессии мы всё-таки успеваем почувствовать – в масштабах истории, конечно. Именно из-за прецессии земной оси звёздное небо сейчас выглядит не совсем так, как видели его вавилонские мудрецы – и сектора зодиакального пояса уже не вполне соответствуют зодиакальным созвездиям. Поэтому всё чаще раздаются голоса, что все гороскопы следовало бы переписать. Впрочем, вряд ли стоит это делать: гороскоп – как его ни составляй – всё равно крайне редко соответствует действительности.

Просматривая яндекс-картинки по запросу «глобус 18 века» наткнулся на данную фотографию. Смотреть я стал по наводке статьи «А если наклон Земли был 45 градусов? » — на указанный запрос выдаются глобусы, у которых наклон земной оси к эклиптике 45 градусов.

Это поразительно: поверить в то, что земная ось могла поменять ориентацию в пространстве очень трудно: Земля большой гироскоп, в просторечье — волчок, с огромным моментом инерции и свернуть ее, как я считал, невозможно.

Но против фактов не попрешь: по историческим меркам совсем недавно произошла грандиозная катастрофа, которая нигде в официальной версии истории не отражена .

Процесс переориентации Земли сопровождался еще и сдвигом полюсов — литосфера»уплыла», так что полюс с севера Гренландии переместился в Ледовитый океан, где и находится (покуда?) по сей день.

Если бы земная ось была наклонена к плоскости орбиты на 45°

Сделаем теперь мысленно другую перемену: придадим земной оси наклон в половину прямого угла.
В пору равноденствий (около 21 марта и около 23 сентября) смена дней и ночей «а Земле будет такая же, как и теперь.
Но в июне Солнце окажется в зените для 45-й параллели (а не для 23,5°): эта широта играла бы роль тропиков. На широте Ленинграда (60°) Солнце не доходило бы до зенита только на 15°; высота Солнца поистине тропическая!
Жаркий пояс непосредственно примыкал бы к холодному , а умеренного не существовало бы вовсе.
В Москве, в Харькове весь июнь царил бы непрерывный, беззакатный день.
Зимой, напротив, целые декады длилась бы сплошная полярная ночь в Москве, Киеве, Харькове, Полтаве.
Жаркий же пояс на это время превратился бы в умеренный, потому что Солнце поднималось бы там в полдень не выше 45°.
Тропический пояс, конечно, много потерял бы от этой перемены, так же как и умеренный.
Полярная же область и на этот раз кое-что выгадала бы: здесь после очень суровой (суровее, чем ныне) зимы наступал бы умеренно-тёплый летний период, когда даже на самом полюсе Солнце стояло бы в полдень на высоте 45° и светило бы дольше полугода. Вечные льды Арктики заметно уступили бы дружному действию солнечных лучей.

При таком наклоне земной ости Гренландия точно была б «грюн ландией» — зеленой страной, т.к. многомесячный день, полугодове лето с Солнцем над горизонтом как сейчас в средней полосе России растопляло бы выпавший за зиму-ночь снег в течение нескольких суток.

Недавнее положение земной оси объясняет и тропическую растительность в вечной мерзлоте современного Заполярья и не предусмотренные изначально отопительные системы в дворцах Петербурга и его окрестностей.

На самом деле данный факт — ключ к разгадке практически всего, что обнаружено альтернативщиками в последнее время.

Можно твердо сказать: современная история, глубже конца 19 века — полностью фальсификация, набор политических мифов, составленный в угоду тем, кто делил глобус.

Дополнительно

Комментарий , который был добавлен к перепосту данной статьи автором http://stariy-khren.livejournal.com/

Позволю себе сделать одно небольшое замечание к вашему материалу.

На таких глобусах, о которых идет речь, если вы обратите внимание, есть две круглые рамки-шкалы — одна горизонтальная (на «столе»), а вторая (та в которой непосредственно закреплена ось глобуса) — вертикальная. И на них обеих есть какие-то «непонятные» обозначения… Подобные обозначения есть и на самом глобусе…

А все дело в том, что раньше глобусы использовали не для украшения интерьера, но непосредственно для навигации — по ним определяли свое текущее местоположение в море и азимуты направлений движения.

В таких глобусах меридианная вертикальная рамка («меридиан наблюдателя») подвижна, она проворачивается в пазах вместе с глобусом и меняет наклон его оси. Ее ежедневно выставляли так, чтобы в текущий момент времени точка, где находится корабль (т.е. наблюдатель), оказывалась точно в зените — на «макушке» глобуса. Т.е. наклон оси выставляли так, чтобы положение зенита соответствовало текущей широте места, определяемой астролябией или секстантом.

В таком положении глобуса горизонтальное кольцо («истинный горизонт»), совмещается с фактическим местным горизонтом и позволяет отсчитывать румбы. Чем точнее проградуированы обе шкалы, тем точнее координаты места.

На сам глобус нанесены экватор, эклиптика, точки равноденствий и пр.

Обе эти системы шкал дают прямые восхождения светил, а для отсчета на экваторе у кольца меридиана наблюдателя — звездное местное время. Точка Овна (в пересечении экватора и эклиптики) традиционно помечалась цифрой XXIV часа (360°). Противоположная — точка Весов цифрой XII (180°). Эклиптика на самом глобусе всегда проведена под углом 23,5° к экватору и поделена на 12 отрезков, градуированных от 0 до 30°.

Эти системы подвижных и неподвижных шкал на глобусе и рамках позволяли (без весьма сложных пересчетов), механически сопоставив экваториальные координаты с эклиптикальными, пользоваться простыми таблицами восхождения звезд-ориентиров для нахождения текущей координаты.

Глобус — это практический измерительный прибор для навигации, позволяющий «подложить» карту местности под свое текущее положение. По ним смотрели ни где находится Амстердам или Лондон, но где в данный момент находится твой корабль и что находится от него поблизости — какие берега и континенты.

С помощью таких глобусов строились и карты — метки сначала наносили непосредственно на сам глобус по мере открытия береговой линии (помечали текущее положение его «макушки»), а уже потом, по окончании экспедиции, переносили координаты на карту с вензелями, ангелами и морскими чудовищами…

Можно было пользоваться и непосредственно географическими картами, но тогда для пересчета экваториальных и эклиптикальных координат использовали такой же по конструкции глобус, но с изображением не земли, но звездного неба — с созвездиями и звездами-ориентирами. Это позволяло избежать таблиц при нахождении координат, но требовало «снятия» координат с глобуса и перенесения их через таблицы на карту.

Такими звездными глобусами на флоте в качестве резервного оборудования (на случай выхода из строя современных систем навигации) пользуются и сегодня. И правилам обращения с ними учат в любой мореходке.

При навигации по глобусу не нужен точный морской хронометр, но достаточно любых часов, обеспечивающих показание местного времени в пределах одних суток — т.е. достаточно банальной клепсидры, ежедневно синхронизируемой по полудням, либо набора песочных часов (обычно часовых, получасовых и полуминутных). Кстати, не нужен и компас…7 ratings

Наша планета постоянно находится в движении:

• вращение вокруг собственной оси, движение вокруг Солнца;
• вращение вместе с Солнцем вокруг центра нашей галактики;
• движение относительно центра Местной группы галактик и другие.

Движение Земли вокруг собственной оси

Вращение Земли вокруг оси (рис. 1). За земную ось принимают воображаемую линию, вокруг которой вращается . Эта ось отклонена на 23°27" от перпендикуляра к плоскости эклиптики. Земная ось пересекается с земной поверхностью в двух точках — полюсах — Северном и Южном. Если смотреть с Северного полюса, то вращение Земли происходит против часовой стрелки или, как принято считать, с запада на восток. Полный оборот вокруг оси планета совершает за одни сутки.

Рис. 1. Вращение Земли вокруг своей оси

Сутки — единица измерения времени. Выделяют звездные и солнечные сутки.

Звездные сутки — это промежуток времени, в течение которого Земля обернется вокруг оси по отношению к звездам. Они равны 23 ч 56 мин 4 с.

Солнечные сутки — это промежуток времени, в течение которого Земля обернется вокруг своей оси по отношению к Солнцу.

Угол поворота нашей планеты вокруг своей оси на всех широтах одинаков. За один час каждая точка на поверхности Земли передвигается на 15° от ее первоначального положения. Но при этом скорость движения находится в обратно пропорциональной зависимости от географической широты: на экваторе она равна 464 м/с, а на широте 65° -только 195 м/с.

Вращение Земли вокруг оси в 1851 г. доказал в своем опыте Ж. Фуко. В Париже — в Пантеоне под куполом повесили маятник, а под ним круг с делениями. При каждом следующем движении маятник оказывался на новых делениях. Это может произойти только в том случае, если поверхность Земли под маятником поворачивается. Положение плоскости качания маятника на экваторе не изменяется, потому что плоскость совпадает с меридианом. Осевое вращение Земли имеет важные географические следствия.

При вращении Земли возникает центробежная сила, которая играет важную роль в формировании формы планеты и уменьшает силу притяжения.

Еще одним из важнейших следствий осевого вращения является образование поворотной силы - силы Кориолиса. В XIX в. она была впервые рассчитана французским ученым в области механики Г. Кориолисом (1792-1843) . Это одна из сил инерции, вводимых для учета влияния вращения подвижной системы отсчета на относительное движение материальной точки. Ее эффект кратко можно выразить так: всякое движущееся тело в Северном полушарии отклоняется вправо, а в Южном — влево. На экваторе сила Кориолиса равна нулю (рис. 3).

Рис. 3. Действие силы Кориолиса

Действие силы Кориолиса распространяется на многие явления географической оболочки. Ее отклоняющий эффект особенно заметен в направлении движения воздушных масс. Под влиянием отклоняющей силы вращения Земли ветры умеренных широт обоих полушарий принимают преимущественно западное направление, а в тропических широтах — восточное. Аналогичное проявление силы Кориолиса обнаруживается в направлении движения океанических вод. С этой силой связана и асимметрия речных долин (правый берег обычно высокий в Севером полушарии, в Южном — левый).

Вращение Земли вокруг своей оси приводит также к перемещению солнечного освещения по земной поверхности с востока на запад, т. е. к смене дня и ночи.

Смена дня и ночи создает суточную ритмичность в живой и неживой природе. Суточный ритм тесно связан со световыми и температурными условиями. Хорошо известен суточный ход температуры, дневной и ночной бризы и т. д. Суточные ритмы происходят и в живой природе — фотосинтез возможен только днем, большинство растений раскрывают свои цветки в разные часы; одни животные активны днем, другие — ночью. Жизнь человека тоже протекает в суточном ритме.

Еще одно следствие вращения Земли вокруг своей оси — разница во времени в разных точках нашей планеты.

С 1884 г. был принят поясной счет времени, т. е. всю поверхность Земли разделили а 24 часовых пояса по 15° каждый. За поясное время принимают местное время среднего меридиана каждого пояса. Время соседних часовых поясов отличается на один час. Границы поясов проведены с учетом политических, административных и хозяйственных границ.

Нулевым поясом считается Гринвичский (по названию Гринвичской обсерватории под Лондоном), который проходит по обе стороны от нулевого меридиана. Время нулевого, или начального, меридиана считается Всемирным временем.

Меридиан 180° принят за международную линию измерения дат — условная линия на поверхности земного шара, по обе стороны от которой часы и минуты совпадают, а календарные даты отличаются на одни сутки.

Для более рационального использования летом дневного света в 1930 г. в нашей стране было введено декретное время, опережающее поясное на один час. Для этого стрелки часов были переведены на один час вперед. В связи с этим Москва, находясь во втором часовом поясе, живет по времени третьего часового пояса.

С 1981 г. в период с апреля по октябрь время переводят на один час вперед. Это так называемое летнее время. Оно вводится для экономии электроэнергии. Летом Москва опережает поясное время на два часа.

Время часового пояса, в котором расположена Москва, — московское.

Движение Земли вокруг Солнца

Вращаясь вокруг своей оси, Земля одновременно движется вокруг Солнца, обходя круг за 365 суток 5 ч 48 мин 46 с. Этот период называется астрономический год. Для удобства считается, что в году 365 дней, а через каждые четыре года, когда из шести часов «накопятся» 24 часа, в году бывает не 365, а 366 дней. Такой год называется високосным, а один день прибавляют к февралю.

Путь в пространстве, по которому Земля движется вокруг Солнца, называется орбитой (рис. 4). Орбита Земли имеет форму эллипса, поэтому расстояние от Земли до Солнца не постоянно. При нахождении Земли в перигелии (от греч.peri - возле, около иhelios - Солнце) — ближайшей к Солнцу точке орбиты — 3 января расстояние равно 147 млн км. В Северном полушарии в это время зима. Самое большое расстояние от Солнца в афелии (от греч. аро — вдали от иhelios - Солнце) — наибольшем расстоянии от Солнца — 5 июля. Оно равно 152 млн км. В это время в Северном полушарии лето.

Рис. 4. Движение Земли вокруг Солнца

Годовое движение Земли вокруг Солнца наблюдают по непрерывному изменению положения Солнца на небе — изменяются полуденная высота Солнца и положение его восхода и захода, меняется продолжительность светлой и темной частей суток.

При движении по орбите направление земной оси не меняется, она всегда направлена в сторону Полярной звезды.

В результате изменения расстояния от Земли до Солнца, а также благодаря наклону земной оси к плоскости ее движения вокруг Солнца на Земле наблюдается неравномерное распределение солнечной радиации в течение года. Так происходит смена времен года, которая характерна для всех планет, у которых наклон оси вращения к плоскости ее орбиты (эклиптики) отличается от 90°. Орбитальная скорость планеты в Северном полушарии выше в зимнее время и меньше в летнее. Поэтому зимнее полугодие длится 179, а летнее — 186 суток.

В результате движения Земли вокруг Солнца и наклона земной оси к плоскости ее орбиты на 66,5° на нашей планете наблюдается не только смена времен года, но и изменение продолжительности дня и ночи.

Вращение Земли вокруг Солнца и смена времен года на Земле показаны на рис. 81 (дни равноденствия и солнцестояния в соответствии с временами года в Северном полушарии).

Только два раза в год — в дни равноденствия продолжительность дня и ночи на всей Земле практически одинакова.

Равноденствие — момент времени, в который центр Солнца при своем видимом годичном перемещении по эклиптике пересекает небесный экватор. Выделяют весеннее и осеннее равноденствия.

Наклон оси вращения Земли вокруг Солнца в дни равноденствий 20-21 марта и 22-23 сентября оказывается нейтральным по отношению к Солнцу, а обращенные к нему участки планеты равномерно освещены от полюса до полюса (рис. 5). Солнечные лучи на экваторе падают отвесно.

Самый длинный день и самая короткая ночь наблюдаются в день летнего солнцестояния.

Рис. 5. Освещение Земли Солнцем в дни равноденствия

Солнцестояние — момент прохождения центром Солнца точек эклиптики, наиболее удаленных от экватора (точек солнцестояния). Различают летнее и зимнее солнцестояния.

В день летнего солнцестояния 21-22 июня Земля занимает такое положение, при котором северный конец ее оси наклонен в сторону Солнца. И лучи падают отвесно не на экватор, а на северный тропик, широта которого равна 23°27" Круглые сутки освещенными оказываются не только приполюсные районы, но и пространство за ними до широты 66°33" (Полярный круг). В Южном полушарии в это время освещенной оказывается лишь та его часть, которая лежит между экватором и южным Полярным кругом (66°33"). За ним в этот день земная поверхность не освещается.

В день зимнего солнцестояния 21-22 декабря все происходит наоборот (рис. 6). Солнечные лучи уже отвесно падают на южный тропик. Освещенными в Южном полушарии оказываются участки, лежащие не только между экватором и тропиком, но и вокруг Южного полюса. Такое положение продолжается до дня весеннего равноденствия.

Рис. 6. Освещение Земли в день зимнего солнцестояния

На двух параллелях Земли в дни солнцестояния Солнце в полдень находится прямо над головой наблюдателя, т. е. в зените. Такие параллели называются тропиками. На Северном тропике (23° с.ш.) Солнце стоит в зените 22 июня, на Южном тропике (23° ю.ш.) — 22 декабря.

На экваторе день всегда равен ночи. Угол падения солнечных лучей на земную поверхность и продолжительность дня там изменяются мало, поэтому смена времен года не выражена.

Полярные круги замечательны тем, что являются границами областей, где бывают полярные дни и ночи.

Полярный день — период, когда Солнце не опускается за горизонт. Чем дальше от Полярного круга у полюсу, тем длиннее полярный день. На широте Полярного круга (66,5°) он длится всего одни сутки, а на полюсе — 189 суток. В Северном полушарии на широте северного Полярного круга полярный день наблюдается 22 июня — в день летнего солнцестояния, а в Южном полушарии на широте южного Полярного круга — 22 декабря.

Полярная ночь длится от одних суток на широте Полярных кругов до 176 суток на полюсах. Во время полярной ночи Солнце не появляется над горизонтом. В Северном полушарии на широте северного Полярного круга это явление наблюдается 22 декабря.

Нельзя не отметить такое чудесное явление природы, как белые ночи. Белые ночи — это светлые ночи в начале лета, когда вечерняя заря сходится с утренней и всю ночь длятся сумерки. Наблюдаются они в обоих полушариях на широтах, превышающих 60°, когда центр Солнца в полночь опускается за горизонт не более чем на 7°. В Санкт-Петербурге (около 60° с.ш.) белые ночи продолжаются с 11 июня по 2 июля, в Архангельске (64° с.ш.) — с 13 мая по 30 июля.

Сезонный ритм в связи с годовым движением прежде всего сказывается на освещенности земной поверхности. В зависимости от изменения высоты Солнца над горизонтом на Земле выделяют пять поясов освещенности. Жаркий пояс лежит между Северным и Южным тропиками (тропиком Рака и тропиком Козерога), занимает 40 % земной поверхности и отличается наибольшим количеством приходящего от Солнца тепла. Между тропиками и Полярными кругами в Южном и Северном полушариях находятся умеренные пояса освещенности. Здесь уже выражены сезоны года: чем дальше от тропиков, тем короче и прохладнее лето, тем длиннее и холоднее зима. Полярные пояса в Северном и Южном полушариях ограничены Полярными кругами. Здесь высота Солнца над горизонтом в течение года низкая, поэтому количество солнечного тепла минимально. Для полярных поясов характерны полярные дни и ночи.

В зависимости от годового движения Земли вокруг Солнца находятся не только смена времен года и связанная с ними неравномерность освещенности земной поверхности по широтам, но и значительная часть процессов в географической оболочке: сезонная смена погоды, режим рек и озер, ритмика в жизни растений и животных, виды и сроки сельскохозяйственных работ.

Календарь. Календарь — система исчисления длительных промежутков времени. В основе этой системы лежат периодические явления природы, связанные с движением небесных светил. В календаре используют астрономические явления — смену времен года, дня и ночи, изменение лунных фаз. Первый календарь был египетский, созданный в IV в. до н. э. С 1 января 45 г. Юлий Цезарь ввел Юлианский календарь, которым пользуется до сих пор Русская Православная Церковь. Вследствие того что продолжительность юлианского года больше астрономического на 11 мин 14 с, к XVI в. накопилась «ошибка» в 10 суток — день весеннего равноденствия наступал не 21 марта, а 11 марта. Эта ошибка была исправлена в 1582 г. указом Папы Римского Григория XIII. Счет дней был передвинут на 10 суток вперед, и день после 4 октября предписывалось считать пятницей, но не 5, а 15 октября. День весеннего равноденствия вновь был возвращен на 21 марта, и календарь стал называться Григорианским. Он был введен в России в 1918 г. Однако он тоже имеет ряд недостатков: неодинаковая продолжительность месяцев (28, 29, 30, 31 день), неравенство кварталов (90, 91, 92 дня), несогласованность чисел месяцев по дням недели.