Суточное сращение Земли. Годовое движение Земли

Вращаясь вокруг своей оси, Земля в то же время движется вокруг Солнца со скоростью около 30 км/сек. При такой большой скорости она совершает полный оборот вокруг Солнца в течение 365 суток 5 часов 48 минут 46 секунд, проходя за это время 937 млн. км. Путь, по которому Земля обращается вокруг Солнца, называют орбитой. Орбита представляет замкнутую кривую, имеющую форму эллипса (овала).

Земная ось наклонена к плоскости орбиты под углом 66°30'. При движении Земля сохраняет угол наклона оси к плоскости орбиты, вследствие чего северное и южное полушария получают одновременно неодинаковое количество света и тепла. От этого происходит смена времен года.

Если бы земная ось не имела наклона, т.е. была бы перпендикулярна к плоскости орбиты, то угол наклона солнечных лучей в течение года в любой точке не менялся бы, день был бы равен ночи повсеместно, каждая параллель получала бы одинаковое количество тепла от Солнца в течение года. Не было бы смены времен года, нагревание Земли солнечными лучами постепенно уменьшалось от экватора к полюсам, в каждой местности в течение года температура оставалась бы неизменной.

В действительности экватор Земли наклонен к орбите под углом 23°27'. Поэтому солнечные лучи в течение года по-разному освещают северное и южное полушария. На Земле происходят сезонные изменения в природе. Времена года в северном и южном полушариях наступают в разные календарные сроки.

Рассмотрим смену времен года, используя прибор теллурий. Поставим прибор в положение 22 июня, самого длинного дня в северном полушарии — дня летнего солнцестояния. В это время северное полушарие наклонено к Солнцу. При таком положении Земли северное полушарие в наибольшей степени освещено, солнечные лучи приносят сюда больше тепла: в северном полушарии — лето, в южном полушарии — зима.

Земля продолжает двигаться по орбите, проходят июль, август, сентябрь. 23 сентября линия, отделяющая освещенное полушарие от неосвещенного, проходит через полюсы. В этот момент на всей Земле день равен ночи. Это день осеннего равноденствия.

23 сентября в северном полушарии начинается астрономическая осень, в южном — весна.

Продолжая свой путь по орбите, Земля все больше поворачивается к Солнцу своим южным полушарием. Проходят октябрь ноябрь, декабрь. 22 декабря — день зимнего солнцестояния. В северном полушарии это самый короткий день, здесь начинается астрономическая зима. Солнечные лучи мало приносят тепла. Солнце находится низко над линией горизонта. В южном полушарии в это время начинается астрономическое лето.

Проходят январь, февраль, март. 21 марта вновь линия, отделяющая освещенное полушарие от неосвещенного, проходит через полюсы. День всюду равен ночи — это день весеннего равноденствия. В северном полушарии начинается астрономическая весна, а в южном — осень.

Наклон земной оси к плоскости орбиты определяет продолжительность дня и ночи. Долгота дня зависит от широты места, В северном полушарии к северу от Северного полярного круга до полюса продолжительность полярного дня увеличивается до 6 месяцев. К югу от полярного круга по направлению к экватору длина дня уменьшается, а на экваторе составляет в течение круглого года 12 часов.

Зимой наблюдается обратная картина. За полярным крутом увеличивается продолжительность полярной ночи на полюсе до 6 месяцев, к югу от полярного круга ночь укорачивается до 12 часов на экваторе. В южном полушарии за Южным полярным кругом самая продолжительная долгота дня (на полюсе до 6 ме­сяцев).

Итак, благодаря движению Земли вокруг Солнца и неизменному наклону земной оси к плоскости орбиты происходит смена времен года и изменение продолжительности дня и ночи. Только на экваторе в течение круглого года день равен ночи.

21 марта и 23 сентября Солнце находится в зените над экватором. Солнечные лучи в полдень падают отвесно над экватором, к северу и югу угол падения их уменьшается, теневая линия проходит через полюсы, поэтому на всех широтах день равен ночи.

22 июня в полдень Солнце стоит в зените на параллели 23°27' с.ш. Эту параллель называют Северным тропиком. Над поверхностью к северу от 66°33' с.ш. 22 июня Солнце не заходит за горизонт, т.е. день равен 24 часам. Эту параллель называют Северным полярным кругом. Поверхность к югу от 66°33' ю.ш. совсем не освещается Солнцем — там полярная ночь. Эту параллель называют Южным полярным кругом. 22 декабря Солнце в полдень находится в зените над параллелью 23°27' ю.ш., которую называют Южным тропиком. В это время к северу от Северного полярного круга бывает полярная ночь, а к югу от Южного полярного круга — полярный день.

Солнце бывает в зените дважды в год над экватором и по одному разу в год над Северным и Южным тропиками.