Загальне землезнавство

Учені відмічають, що найбільшим кутам відповідають похолодання на Землі, а найменшим – потепління. 9 тис років тому кут був найбільший, а зараз кут нахилу осі обертання Землі зменшується. Це передвіщає наступ нового льодовикового періоду на Землі. Зі періодом 40 700 років за останні 300 тисяч років палеокліматологи  пов’язують 7 епох зледенінь. Останнє було 25 – 11 тисяч років тому. Це плейстоценове зледеніння ,  наслідки котрого  й зараз визначають істотні риси природи Землі , особливо у регіонах , котрі були покриті льодовиком. 

 

3.3. Географічні наслідки обертання Землі навколо Сонця

3.3.1. Зміна висоти Сонця  над горизонтом упродовж року

  Висоту Сонця над  горизонтом визначають за допомогою формули: 

Һ = 90º – φ ± Δ,

де  Һ - висота  Сонця над горизонтом, 90º - максимально можлива висота Сонця,  φ – географічна широта, Δ – схилення  Сонця.

Отже, чим більша географічна широта, тим менша висота Сонця. Кожного дня висота Сонця змінюється, тому що змінюється схилення Сонця. Упродовж року висота Сонця  на одній і тій же широті постійно міняє свою величину. 

 У північній  півкулі найбільша висота Сонця спостерігається у день літнього сонцестояння – 22 червня, коли Сонце  найбільше зміщено у північну півкулю,  а його схилення дорівнює  22º 27΄.  Із  22 червня по 21 березня  схилення  змінюється до 0º, і тому висота Сонця у північній півкулі поступово зменшується. Із 22 березня по  22 грудня  Сонце зміщується у південну півкулю і його схилення  стає від’ємним. Висота Сонця у північній півкулі продовжує зменшуватися. Мінімального значення вона досягає 22 грудня. Від 23 грудня до 21 березня  Сонце переміщується у бік екватора і його висота  збільшується. Із 22 березня Сонце переходить у північну півкулю і його висота продовжує зростати, поки

 знову  не досягає максимального значення  22 червня наступного року. 

  Для південної півкулі все навпаки. На екваторі  та на полюсах різниця висоти  Сонця за рік становить 23º 27΄ , тобто величину схилення. На усіх широтах від екватора до полярних кіл включно  указана різниця  дорівнює подвійному схиленню – 47º ,  а за полярними колами коливається від  23º 28΄  до 46º 59΄ .

 

3.3.2. Зміна пір року

   При орбітальному русі Землі відбувається зміна пір року як у північній, так й у південній півкулях. Проте слід пам’ятати, що в одні й ті ж проміжки календарного часу в цих півкулях спостерігаються різні, умовно кажучи ,протилежні пори року. На відміну від календарних та фенологічних пір року, їх астрономічні відповідники починаються із визначних дат орбітального руху Землі. У північній півкулі астрономічна  весна починається із 21 березня, астрономічне літо – зі 22 червня, астрономічна осінь – із 23 вересня, астрономічна зима – зі 22 грудня. У південній півкулі усе навпаки. Наприклад, астрономічна зима починається 22 червня і триває до 22 вересня.

 Причинами зміни пір року є безперервна зміна висоти Сонця і тривалості світлового дня, котрі призводять до зміни кількості сонячної радіації на одній і тій же широті . Унаслідок цього  при найбільшій висоті Сонця і тривалості дня  формуються найвищі температури повітря, котрі є головною ознакою пори року – літа. Аналогічним чином  змінюються й інші пори року.

 

3.3. 3. Прецесія тривалістю 26 000 років

Крім прецесії тривалістю 40 700 років, існує прецесія з періодом у 26 000 років. Вона є результатом неоднакового притягання Сонцем і Місяцем Землі в різних частинах. Пам’ятаємо, що в екваторіальній частині нашої планети  надлишок маси. Тому Сонце сильніше притягує саме екваторіальну частину, ближчу до нього, і прагне повернути її в площину екліптики. Але  Земля як тіло, що обертається, противиться цьому впливу, і в результаті вісь її обертання дуже повільно описує в просторі навколо перпендикуляра до площини орбіти конус із вершиною в центрі Землі. Кут нахилу земної осі до екліптики при цьому не змінюється. Повний оберт   земної осі по указаному конусу відбувається за  26 000 років.

Але оскільки Земля – це єдине тіло, то при зміні положення осі Землі повертається у просторі і площина земного екватора. Тому точки перетину його  з площиною екліптики зміщуються. А точки перетину – це точки рівнодень. Точка весняного рівнодення переміщується на захід назустріч видимому річному руху Сонця на 50΄΄ у рік і рівнодення приходить раніше на 20 хвилин 24 секунд. Таким чином, до дати весняного рівнодення Сонце проходить не 360о  по своїй орбіті, а на 50΄΄ менше.

 

3.3.4.  Тропічний рік – природна одиниця часу

 Проміжок часу між двома проходженнями Сонця через точку весняного рівнодення – тропічний рік, котрий на 20 хвилин 24 секунди коротший зоряного. Згадайте, що зоряний рік є періодом повного оберту Землі навколо Сонця, тобто проміжком часу, за який Земля повністю проходить орбіту довжиною 940 млн. кілометрів  або 360о еліпсу. Тропічний рік лежить в основі календаря.

Оскільки точка весняного рівнодення  весь час переміщується по орбіті, то через 13 000 років Земля буде проходити перигелій не взимку, як зараз, а влітку, котре й  буде  коротшим