Географические следствия суточного вращения Земли

Земля вращается вокруг своей оси с запада на восток и совершает один оборот в течение периода, называемого сутками. Время одного оборота вокруг оси - сутки - может быть определено по Солнцу и звёздам. Солнечные сутки - промежуток времени между двумя последовательными прохождениями центра Солнца через меридиан точки наблюдения. Из-за сложности движения Солнца и Земли продолжительность истинных солнечных суток не постоянна. Сутки длиннее действительного времени полного оборота Земли. Поэтому для определения среднего солнечного времени применяются такие сутки, продолжительность которых равна средней длине суток в течение года. Время действительного полного суточного оборота Земли определяется временем между двумя прохождениями звезды через меридиан данного места. Звёздные сутки = 23 часа 56 мин. 4 сек.

Угловая скорость вращения Земли (w ) = 360╟ : 24 часа = 15╟ .

Линейная скорость вращения Земли зависит от широты V1 = V ∙ cos j , где V - скорость на экваторе 464 км/с.

Географические следствия суточного вращения Земли велики.

Смена дня и ночи. Она быстрая. Днём Земля не успевает нагреться, а ночью остыть настолько, чтобы это угрожало жизни. Сутки - это единица времени, с которой в процессе эволюции органического мира оказалась согласованной физиологическая деятельность растений и животных, у которых установились внутренние "биологические часы".

Время на всей Земле разное. Но трудовая деятельность людей требует согласованного счёта времени. В один и тот же момент все меридианы на Земле имеют разное местное время: ведь расстояние между меридианами в 1╟ равно разнице во времени 4 мин. (60 мин. : 15╟ = 4 мин.). Местное время неудобно из-за различий во времени соседних пунктов. Поэтому в XIX в. ввели поясное время, разделив его земную поверхность на 24 часа по 15╟ каждый. Поясное время считают по среднему в данном поясе меридиану. Начальный (нулевой) пояс имеет время гринвичского меридиана, делящего этот пояс пополам.

В качестве всемирного (мирового) времени принято время начального (гринвичского) меридиана. Чтобы перевести местное время на всемирное и обратно, нужно знать угловое расстояние от начального меридиана, то есть его долготу.

В Советском Союзе с целью упорядочения расходования электроэнергии в 1930 г. был принят декрет о передвижении стрелок на 1 час вперёд поясного времени, а в 1984 г. был осуществлён переход на "летнее" и "зимнее" время.

3. Вследствие вращения Земли вокруг оси, всякое тело, движущееся по земной поверхности в каком-либо месте, за исключением экватора, отклоняется от первоначального направления своего движения. Движущееся тело по инерции стремится сохранить скорость и направление своего движения. Это условие действительно, если рассматривать движение тела относительно мировых координат. Однако движение тел происходит во вращающейся сфере. Поэтому кажется, что эти тела отклоняются от первоначального направления. Сила, вызывающая это отклонение, получила название поворотной или кориолисовой. Тела, движущиеся в северном полушарии, отклоняются вправо, а в южном полушарии - влево. На земной поверхности это явление наблюдается в отклонении ветров, океанических течений, отчасти оно проявляется в неодинаковом подмывании реками своих берегов.

4. В результате вращения Земли вокруг общей оси Земля - Луна тело Земли испытывает упругую деформацию, вытягивается по направлению к Солнцу и Луне, принимая форму симметричного яйца. Поднятия и опускания испытывают все точки земной поверхности, но особенно это заметно на водной оболочке Земли. Вследствие вращения Земли на своей оси приливные выступы превращаются в приливную волну, которая обходит кругом земного шара, перемещаясь навстречу вращению Земли, с востока на запад. Приливная волна, вечно движущаяся навстречу вращению Земли, замедляет его. Сутки на Земле возрастают на 1 сек. в 40 тыс. лет. Около 1 млрд. лет назад сутки на Земле составляли 17 час. Земля вращалась с большей скоростью, обеспечивая приливную волну на экваторе (трансгрессия океана) при одновременной регрессии вод океана у полюсов. Очертания материков и океанов были иные. А это в свою очередь обеспечивало иную циркуляцию атмосферы, иные природные особенности земного шара.

Приливы и отливы наблюдаются на морских побережьях. Обычно два раза в течение суток вода поднимается, заливая песчаные отмели и низкие берега, и два раза в сутки спадает, обнажая большие пространства дна мелкого моря. Прилив сменяется отливом через 6 час. 12,5 мин. Лунные сутки длиннее земных и составляет 24 часа 50 минут. Наблюдать прилив и отлив можно у всех берегов океана. Посреди океана высота прилива невелика. У берегов океанических островов уровень воды поднимается на 0,5-1 м. Гораздо больше высота приливов в устьях рек и в заливах, расширяющихся к океану. Так, в устье р. Темзы у Лондона прилив достигает 5 м, в бухте Фанди (Чесапикский залив) отмечены максимальные приливы, высота которых 16 м. У берегов России высота приливов достигает 11 м.

Происхождение приливов и отливов было объяснено Ньютоном, который указал, что эти движения морской воды происходят вследствие притяжения, которое оказывает Луна на водную массу.

В результате вращения системы Земля - Луна около оси вращения центробежные силы, возникающие во всех точках Земли, должны быть равны и иметь общее направление. Одновременно на каждую точку земной поверхности действуют силы притяжения Луны. Равнодействующая этих двух сил, построенная по правилу физики, выразит приливообразующие силы Луны.

Таким образом, в каждой точке земного шара приливообразующая сила Луны есть равнодействующая между притяжением этой точки Луны и центробежной силой, приложенной к той же точке, возникшей от обращения системы Земля - Луна вокруг их общего центра тяжести.

Такое же действие оказывает и Солнце. Поэтому возникают солнечные приливные волны, подобные лунным, но направленные на Солнце. Они в 2,17 раз меньше лунных, поскольку Солнце отстоит гораздо дальше от Земли, чем Луна.

Среднее расстояние от Земли до Солнца - 23500 земных радиусов. Во время новолуния и полнолуния (сизигии - греч. сопряжение, соединение) солнечные приливы складываются с лунными и поэтому приливы оказываются высокими.

Во время квадратур (первая и последняя четверти Луны), наоборот, солнечные приливные волны вычитаются из лунных, и приливы становятся менее высокими.

5. Замедление вращения Земли вокруг оси проявляется также в уменьшении полярного сжатия.

Убывание скорости осевого вращения точек на разных параллелях идёт неравномерно. В низких широтах эта скорость нарастает медленнее, а в средних - быстрее.

Вращение Земли, асимметричной по экватору, обусловливает неравенство проявления тектонических напряжений в различных меридиональных секторах (тектонически активные меридианы): 105╟ в. д. -байкальский; 75╟ з. д. - среднеамериканский, 165╟ з. д. - среднетихоокеанский и 35╟ в.д. - среднеафриканский. Это меридианы наибольшего поднятия-опускания литосферы.