Pour un observateur situé dans l'hémisphère nord, par exemple dans la partie européenne de la Russie, le Soleil se lève généralement à l'est et se lève vers le sud, occupant la position la plus élevée du ciel à midi, puis s'incline vers l'ouest et disparaît derrière. l'horizon. Ce mouvement du Soleil est uniquement visible et est provoqué par la rotation de la Terre autour de son axe. Si vous regardez la Terre d’en haut en direction du pôle Nord, elle tournera dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Dans le même temps, le Soleil reste en place, l'apparence de son mouvement est créée en raison de la rotation de la Terre.

Rotation annuelle de la Terre

La Terre tourne également dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour du Soleil : si vous regardez la planète d'en haut, depuis le pôle Nord. Parce que l’axe de la Terre est incliné par rapport à son plan de rotation, il l’éclaire de manière inégale lorsque la Terre tourne autour du Soleil. Certaines zones reçoivent plus de soleil, d’autres moins. Grâce à cela, les saisons changent et la durée du jour change.

Equinoxe de printemps et d'automne

Deux fois par an, le 21 mars et le 23 septembre, le Soleil éclaire également les hémisphères nord et sud. Ces moments sont connus sous le nom d’équinoxe d’automne. En mars, l'automne commence dans l'hémisphère nord et l'automne dans l'hémisphère sud. En septembre, au contraire, l'automne arrive dans l'hémisphère nord et le printemps dans l'hémisphère sud.

Solstice d'été et d'hiver

Dans l’hémisphère Nord, le 22 juin, le Soleil se lève au plus haut de l’horizon. Le jour a la durée la plus longue et la nuit ce jour-là est la plus courte. Le solstice d'hiver a lieu le 22 décembre : le jour a la durée la plus courte et la nuit la plus longue. Dans l’hémisphère Sud, c’est le contraire qui se produit.

nuit polaire

En raison de l'inclinaison de l'axe de la Terre, les régions polaires et subpolaires de l'hémisphère Nord sont dépourvues de soleil pendant les mois d'hiver : le Soleil ne s'élève pas du tout au-dessus de l'horizon. Ce phénomène est connu sous le nom de nuit polaire. Une nuit polaire similaire existe pour les régions circumpolaires de l'hémisphère sud, la différence entre elles étant d'exactement six mois.

Qu'est-ce qui donne à la Terre sa rotation autour du Soleil

Les planètes ne peuvent s’empêcher de tourner autour de leurs étoiles, sinon elles seraient simplement attirées et brûlées. La particularité de la Terre réside dans le fait que son inclinaison d’axe de 23,44° s’est avérée optimale pour l’émergence de toute la diversité de la vie sur la planète.

C'est grâce à l'inclinaison de l'axe que les saisons changent, il existe différentes zones climatiques qui assurent la diversité de la flore et de la faune terrestre. Les modifications du réchauffement de la surface terrestre assurent le mouvement des masses d'air, et donc des précipitations sous forme de pluie et de neige.

La distance de la Terre au Soleil de 149 600 000 km s'est également avérée optimale. Un peu plus loin, l’eau sur Terre ne serait que sous forme de glace. Plus on s'approche et plus la température est déjà trop élevée. L’émergence même de la vie sur Terre et la diversité de ses formes sont devenues possibles précisément grâce à la coïncidence unique de nombreux facteurs.

Notre planète est constamment en mouvement :

• rotation autour de son propre axe, mouvement autour du Soleil ;
• rotation avec le Soleil autour du centre de notre galaxie ;
• mouvement par rapport au centre du groupe local de galaxies et autres.

Mouvement de la Terre autour de son propre axe

Rotation de la Terre autour de son axe(Fig. 1). L'axe de la Terre est considéré comme une ligne imaginaire autour de laquelle elle tourne. Cet axe est dévié de 23°27" par rapport à la perpendiculaire au plan de l'écliptique. L'axe de la Terre coupe la surface de la Terre en deux points - les pôles - Nord et Sud. Vu du pôle Nord, la rotation de la Terre se produit dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, ou , comme on le croit généralement, d'ouest en est. La planète effectue une rotation complète autour de son axe en une journée.

Riz. 1. Rotation de la Terre autour de son axe

Un jour est une unité de temps. Il y a des jours sidéraux et solaires.

Jour sidéral- c'est la période de temps pendant laquelle la Terre va tourner autour de son axe par rapport aux étoiles. Ils sont égaux à 23 heures 56 minutes 4 secondes.

Journée ensoleillée- c'est la période de temps pendant laquelle la Terre tourne autour de son axe par rapport au Soleil.

L'angle de rotation de notre planète autour de son axe est le même à toutes les latitudes. En une heure, chaque point de la surface terrestre se déplace de 15° par rapport à sa position d'origine. Mais en même temps, la vitesse de déplacement est inversement proportionnelle à la latitude géographique : à l’équateur elle est de 464 m/s, et à une latitude de 65° elle n’est que de 195 m/s.

La rotation de la Terre autour de son axe en 1851 a été prouvée dans son expérience par J. Foucault. A Paris, au Panthéon, sous le dôme était accroché un pendule, et sous lui un cercle à divisions. À chaque mouvement ultérieur, le pendule aboutissait à de nouvelles divisions. Cela ne peut se produire que si la surface de la Terre sous le pendule tourne. La position du plan d'oscillation du pendule à l'équateur ne change pas, car le plan coïncide avec le méridien. La rotation axiale de la Terre a des conséquences géographiques importantes.

Lorsque la Terre tourne, la force centrifuge apparaît, qui joue un rôle important dans la formation de la forme de la planète et réduit la force de gravité.

Une autre des conséquences les plus importantes de la rotation axiale est la formation d'une force de rotation - Forces de Coriolis. Dans le 19ème siècle il a été calculé pour la première fois par un scientifique français dans le domaine de la mécanique G. Coriolis (1792-1843). C'est une des forces d'inertie introduites pour prendre en compte l'influence de la rotation d'un référentiel mobile sur le mouvement relatif d'un point matériel. Son effet peut être brièvement exprimé comme suit : tout corps en mouvement dans l'hémisphère nord est dévié vers la droite, et dans l'hémisphère sud, vers la gauche. A l'équateur, la force de Coriolis est nulle (Fig. 3).

Riz. 3. Action de la force Coriolis

L'action de la force de Coriolis s'étend à de nombreux phénomènes de l'enveloppe géographique. Son effet déflecteur est particulièrement visible dans le sens de déplacement des masses d'air. Sous l'influence de la force de déviation de la rotation de la Terre, les vents des latitudes tempérées des deux hémisphères prennent principalement une direction occidentale et, dans les latitudes tropicales, une direction orientale. Une manifestation similaire de la force de Coriolis se retrouve dans la direction du mouvement des eaux océaniques. L'asymétrie des vallées fluviales est également associée à cette force (la rive droite est généralement haute dans l'hémisphère nord et la rive gauche dans l'hémisphère sud).

La rotation de la Terre autour de son axe entraîne également le mouvement de l'éclairage solaire sur la surface terrestre d'est en ouest, c'est-à-dire le changement de jour et de nuit.

Le changement de jour et de nuit crée un rythme quotidien dans la nature vivante et inanimée. Le rythme circadien est étroitement lié aux conditions de lumière et de température. Les variations quotidiennes de température, les brises diurnes et nocturnes, etc. sont bien connues. Les rythmes circadiens se produisent également dans la nature vivante - la photosynthèse n'est possible que pendant la journée, la plupart des plantes ouvrent leurs fleurs à des heures différentes ; Certains animaux sont actifs le jour, d’autres la nuit. La vie humaine se déroule également selon un rythme circadien.

Une autre conséquence de la rotation de la Terre autour de son axe est le décalage horaire en différents points de notre planète.

Depuis 1884, l'heure de fuseau a été adoptée, c'est-à-dire que toute la surface de la Terre a été divisée en 24 fuseaux horaires de 15° chacun. Derrière heure normale prendre l'heure locale du méridien médian de chaque zone. L’heure dans les fuseaux horaires voisins diffère d’une heure. Les limites des ceintures sont tracées en tenant compte des frontières politiques, administratives et économiques.

La ceinture zéro est considérée comme la ceinture de Greenwich (du nom de l'Observatoire de Greenwich près de Londres), qui s'étend des deux côtés du méridien d'origine. L'heure du méridien premier, ou premier, est considérée Temps universel.

Le méridien 180° est considéré comme international ligne de date- une ligne conventionnelle à la surface du globe, de part et d'autre de laquelle les heures et les minutes coïncident, et les dates calendaires diffèrent d'un jour.

Pour une utilisation plus rationnelle de la lumière du jour en été, notre pays a introduit en 1930 le temps de la maternité, une heure en avance sur le fuseau horaire. Pour y parvenir, les aiguilles de l’horloge ont été avancées d’une heure. À cet égard, Moscou, étant dans le deuxième fuseau horaire, vit selon l'heure du troisième fuseau horaire.

Depuis 1981, d'avril à octobre, l'heure a été avancée d'une heure. C'est ce qu'on appelle heure d'été. Il est introduit pour économiser de l’énergie. En été, Moscou a deux heures d'avance sur l'heure standard.

L'heure du fuseau horaire dans lequel se trouve Moscou est Moscou.

Mouvement de la Terre autour du Soleil

En tournant autour de son axe, la Terre se déplace simultanément autour du Soleil, faisant le tour du cercle en 365 jours 5 heures 48 minutes 46 secondes. Cette période est appelée année astronomique. Pour plus de commodité, on pense qu'il y a 365 jours dans une année, et tous les quatre ans, lorsque 24 heures sur six heures « s'accumulent », il n'y a pas 365, mais 366 jours dans une année. Cette année s'appelle année bissextile et un jour est ajouté à février.

Le chemin dans l'espace le long duquel la Terre se déplace autour du Soleil est appelé orbite(Fig. 4). L'orbite de la Terre est elliptique, donc la distance entre la Terre et le Soleil n'est pas constante. Quand la Terre est dans périhélie(du grec péri- près, près et Hélios- Soleil) - le point de l'orbite le plus proche du Soleil - le 3 janvier, la distance est de 147 millions de km. C'est actuellement l'hiver dans l'hémisphère Nord. La plus grande distance du Soleil en aphélie(du grec aro- loin de et Hélios- Soleil) - la plus grande distance du Soleil - 5 juillet. Cela équivaut à 152 millions de km. C'est l'été dans l'hémisphère Nord en ce moment.

Riz. 4. Le mouvement de la Terre autour du Soleil

Le mouvement annuel de la Terre autour du Soleil est observé par le changement continu de la position du Soleil dans le ciel - l'altitude du Soleil à midi et la position de son lever et de son coucher du soleil changent, la durée des parties claires et sombres de le jour change.

Lors d'un déplacement en orbite, la direction de l'axe terrestre ne change pas, il est toujours dirigé vers l'étoile polaire.

En raison des changements de distance entre la Terre et le Soleil, ainsi que de l'inclinaison de l'axe de la Terre par rapport au plan de son mouvement autour du Soleil, une répartition inégale du rayonnement solaire est observée sur Terre tout au long de l'année. C'est ainsi que se produit le changement des saisons, caractéristique de toutes les planètes dont l'axe de rotation est incliné par rapport au plan de son orbite. (écliptique) différent de 90°. La vitesse orbitale de la planète dans l’hémisphère Nord est plus élevée en hiver et plus faible en été. Par conséquent, le semestre d’hiver dure 179 jours et le semestre d’été 186 jours.

En raison du mouvement de la Terre autour du Soleil et de l'inclinaison de l'axe de la Terre de 66,5° par rapport au plan de son orbite, notre planète connaît non seulement un changement de saisons, mais également un changement dans la durée du jour et de la nuit.

La rotation de la Terre autour du Soleil et le changement des saisons sur Terre sont représentés sur la Fig. 81 (équinoxes et solstices selon les saisons de l'hémisphère Nord).

Seulement deux fois par an - les jours d'équinoxe, la durée du jour et de la nuit sur toute la Terre est presque la même.

Équinoxe- le moment où le centre du Soleil, lors de son mouvement annuel apparent le long de l'écliptique, traverse l'équateur céleste. Il y a des équinoxes de printemps et d'automne.

L'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre autour du Soleil les jours des équinoxes du 20 au 21 mars et du 22 au 23 septembre s'avère neutre par rapport au Soleil, et les parties de la planète qui lui font face sont uniformément éclairées du pôle au poteau (Fig. 5). Les rayons du soleil tombent verticalement à l'équateur.

Le jour le plus long et la nuit la plus courte se produisent au solstice d’été.

Riz. 5. Illumination de la Terre par le Soleil les jours de l'équinoxe

Solstice- le moment où le centre du Soleil passe par les points de l'écliptique les plus éloignés de l'équateur (points du solstice). Il y a des solstices d'été et d'hiver.

Le jour du solstice d'été, les 21 et 22 juin, la Terre occupe une position dans laquelle l'extrémité nord de son axe est inclinée vers le Soleil. Et les rayons tombent verticalement non pas sur l'équateur, mais sur le tropique nord, dont la latitude est de 23°27". Non seulement les régions polaires sont éclairées 24 heures sur 24, mais aussi l'espace au-delà jusqu'à une latitude de 66°. 33" (le cercle polaire). À l'heure actuelle, dans l'hémisphère sud, seule la partie située entre l'équateur et le cercle arctique sud (66°33") est éclairée. Au-delà, la surface de la Terre n'est pas éclairée ce jour-là.

Le jour du solstice d'hiver, les 21 et 22 décembre, tout se passe à l'envers (Fig. 6). Les rayons du soleil tombent déjà verticalement sur les tropiques du sud. Les zones éclairées dans l’hémisphère sud ne se situent pas seulement entre l’équateur et les tropiques, mais aussi autour du pôle Sud. Cette situation perdure jusqu'à l'équinoxe de printemps.

Riz. 6. Illumination de la Terre au solstice d'hiver

Sur deux parallèles de la Terre, les jours de solstice, le Soleil à midi est directement au-dessus de la tête de l’observateur, c’est-à-dire au zénith. De tels parallèles sont appelés les tropiques. Dans le tropique nord (23° N), le Soleil est à son zénith le 22 juin, dans le tropique sud (23° S) le 22 décembre.

A l'équateur, le jour est toujours égal à la nuit. L'angle d'incidence des rayons du soleil sur la surface de la terre et la durée du jour y changent peu, de sorte que le changement de saison n'est pas prononcé.

Cercles arctiques remarquables dans la mesure où ce sont les limites des zones où il y a des jours et des nuits polaires.

Journée polaire- la période pendant laquelle le Soleil ne descend pas sous l'horizon. Plus le pôle est éloigné du cercle polaire arctique, plus la journée polaire est longue. À la latitude du cercle polaire arctique (66,5°), cela ne dure qu'un jour, et au pôle, 189 jours. Dans l'hémisphère Nord, à la latitude du cercle polaire arctique, la journée polaire est observée le 22 juin, jour du solstice d'été, et dans l'hémisphère sud, à la latitude du cercle arctique sud, le 22 décembre.

nuit polaire dure d'un jour à la latitude du cercle polaire arctique à 176 jours aux pôles. Durant la nuit polaire, le Soleil n'apparaît pas au-dessus de l'horizon. Dans l'hémisphère Nord, à la latitude du cercle polaire arctique, ce phénomène est observé le 22 décembre.

Il est impossible de ne pas remarquer un phénomène naturel aussi merveilleux que les nuits blanches. nuit blanche- ce sont des nuits lumineuses au début de l'été, lorsque l'aube du soir converge avec le matin et que le crépuscule dure toute la nuit. On les observe dans les deux hémisphères à des latitudes supérieures à 60°, lorsque le centre du Soleil à minuit ne descend pas plus de 7° sous l'horizon. À Saint-Pétersbourg (environ 60° N), les nuits blanches durent du 11 juin au 2 juillet, à Arkhangelsk (64° N) - du 13 mai au 30 juillet.

Le rythme saisonnier lié au mouvement annuel affecte principalement l'éclairage de la surface terrestre. En fonction du changement de hauteur du Soleil au-dessus de l'horizon sur Terre, il y a cinq zones d'éclairage. La zone chaude se situe entre les tropiques du Nord et du Sud (tropique du Cancer et tropique du Capricorne), occupe 40 % de la surface terrestre et se distingue par la plus grande quantité de chaleur provenant du Soleil. Entre les tropiques et les cercles arctiques, dans les hémisphères sud et nord, se trouvent des zones de lumière modérée. Les saisons de l'année sont ici déjà prononcées : plus on s'éloigne des tropiques, plus l'été est court et frais, plus l'hiver est long et froid. Les zones polaires des hémisphères nord et sud sont limitées par le cercle polaire arctique. Ici, la hauteur du Soleil au-dessus de l’horizon est faible tout au long de l’année, la quantité de chaleur solaire est donc minime. Les zones polaires sont caractérisées par des jours et des nuits polaires.

En fonction du mouvement annuel de la Terre autour du Soleil, non seulement le changement des saisons et l'irrégularité associée de l'éclairage de la surface terrestre selon les latitudes, mais aussi une partie importante des processus dans l'enveloppe géographique : les changements saisonniers du temps, le régime des rivières et des lacs, rythmes de la vie des plantes et des animaux, types et calendrier des travaux agricoles.

Calendrier.Calendrier- un système de calcul de longues périodes de temps. Ce système est basé sur des phénomènes naturels périodiques associés au mouvement des corps célestes. Le calendrier utilise des phénomènes astronomiques - le changement des saisons, du jour et de la nuit, et les changements des phases lunaires. Le premier calendrier était égyptien, créé au IVe siècle. avant JC e. Le 1er janvier 45, Jules César a introduit le calendrier julien, toujours utilisé par l'Église orthodoxe russe. En raison du fait que la durée de l'année julienne est de 11 minutes 14 secondes plus longue que l'année astronomique, au 16ème siècle. une "erreur" de 10 jours accumulés - le jour de l'équinoxe de printemps n'est pas survenu le 21 mars, mais le 11 mars. Cette erreur fut corrigée en 1582 par décret du pape Grégoire XIII. Le décompte des jours a été avancé de 10 jours, et le lendemain du 4 octobre a été prescrit pour être considéré comme le vendredi, mais pas le 5 octobre, mais le 15 octobre. L'équinoxe de printemps a de nouveau été ramené au 21 mars et le calendrier a commencé à être appelé calendrier grégorien. Il a été introduit en Russie en 1918. Cependant, il présente également un certain nombre d'inconvénients : durée inégale des mois (28, 29, 30, 31 jours), inégalité des trimestres (90, 91, 92 jours), incohérence du nombre de mois par jour de la semaine.

Depuis l’Antiquité, les gens s’intéressent aux raisons pour lesquelles la nuit cède la place au jour, l’hiver au printemps et l’été à l’automne. Plus tard, lorsque les réponses aux premières questions ont été trouvées, les scientifiques ont commencé à examiner de plus près la Terre en tant qu'objet, essayant de découvrir à quelle vitesse la Terre tourne autour du Soleil et autour de son axe.

Mouvement de la Terre

Tous les corps célestes sont en mouvement, la Terre ne fait pas exception. De plus, il subit simultanément un mouvement axial et un mouvement autour du Soleil.

Visualiser le mouvement de la Terre, il suffit de regarder le dessus, qui tourne simultanément autour d'un axe et se déplace rapidement sur le sol. Si ce mouvement n’existait pas, la Terre ne serait pas propice à la vie. Ainsi, notre planète, sans rotation autour de son axe, serait constamment tournée vers le Soleil d'un côté, sur lequel la température de l'air atteindrait +100 degrés, et toute l'eau disponible dans cette zone se transformerait en vapeur. De l’autre côté, la température serait constamment en dessous de zéro et toute la surface de cette partie serait recouverte de glace.

Orbite de rotation

La rotation autour du Soleil suit une certaine trajectoire - une orbite établie en raison de l'attraction du Soleil et de la vitesse de déplacement de notre planète. Si la gravité était plusieurs fois plus forte ou si la vitesse était beaucoup plus faible, alors la Terre tomberait sur le Soleil. Et si l'attraction disparaissait ou fortement diminué, alors la planète, poussée par sa force centrifuge, a volé tangentiellement dans l'espace. Cela équivaudrait à faire tourner un objet attaché à une corde au-dessus de votre tête, puis à le relâcher soudainement.

La trajectoire de la Terre ressemble à une ellipse plutôt qu'à un cercle parfait, et la distance à l'étoile varie tout au long de l'année. En janvier, la planète se rapproche du point le plus proche de l’étoile – on l’appelle périhélie – et se trouve à 147 millions de km de l’étoile. Et en juillet, la Terre s'éloigne de 152 millions de kilomètres du soleil, se rapprochant d'un point appelé aphélie. La distance moyenne est estimée à 150 millions de km.

La Terre se déplace sur son orbite d’ouest en est, ce qui correspond au sens « antihoraire ».

Il faut à la Terre 365 jours 5 heures 48 minutes 46 secondes (1 année astronomique) pour effectuer une révolution autour du centre du système solaire. Mais pour des raisons de commodité, une année civile compte généralement 365 jours, et le temps restant est « accumulé » et ajoute un jour à chaque année bissextile.

La distance orbitale est de 942 millions de km. D'après les calculs, la vitesse de la Terre est de 30 km par seconde ou 107 000 km/h. Pour les personnes, il reste invisible, puisque toutes les personnes et tous les objets se déplacent de la même manière dans le système de coordonnées. Et pourtant, c'est très grand. Par exemple, la vitesse la plus élevée d’une voiture de course est de 300 km/h, ce qui est 365 fois plus lent que la vitesse de la Terre sur son orbite.

Cependant, la valeur de 30 km/s n’est pas constante du fait que l’orbite est une ellipse. La vitesse de notre planète fluctue quelque peu tout au long du voyage. La plus grande différence est obtenue lors du passage des points du périhélie et de l'aphélie et est de 1 km/s. Autrement dit, la vitesse acceptée de 30 km/s est moyenne.

Rotation axiale

L'axe de la Terre est une ligne conventionnelle qui peut être tracée du nord au pôle sud. Elle passe sous un angle de 66°33 par rapport au plan de notre planète. Un tour se produit en 23 heures 56 minutes et 4 secondes, ce temps est désigné par le jour sidéral.

Le principal résultat de la rotation axiale est le changement de jour et de nuit sur la planète. De plus, du fait de ce mouvement :

• La terre a une forme avec des pôles aplatis ;
• les corps (écoulements fluviaux, vent) se déplaçant dans un plan horizontal se déplacent légèrement (dans l'hémisphère sud - vers la gauche, dans l'hémisphère nord - vers la droite).

La vitesse du mouvement axial dans différentes zones diffère considérablement. La vitesse la plus élevée à l'équateur est de 465 m/s ou 1674 km/h, elle est dite linéaire. C'est la vitesse, par exemple, dans la capitale de l'Équateur. Dans les zones au nord ou au sud de l'équateur, la vitesse de rotation diminue. Par exemple, à Moscou, il est presque 2 fois inférieur. Ces vitesses sont appelées angulaires, leur indicateur diminue à mesure qu'ils se rapprochent des pôles. Aux pôles eux-mêmes, la vitesse est nulle, c'est-à-dire que les pôles sont les seules parties de la planète qui sont immobiles par rapport à l'axe.

C'est l'emplacement de l'axe sous un certain angle qui détermine le changement des saisons. Dans cette position, différentes zones de la planète reçoivent des quantités de chaleur inégales à des moments différents. Si notre planète était située strictement verticalement par rapport au Soleil, il n'y aurait pas de saisons du tout, puisque les latitudes nord éclairées par l'astre pendant la journée recevaient la même quantité de chaleur et de lumière que les latitudes sud.

Les facteurs suivants influencent la rotation axiale :

• changements saisonniers (précipitations, mouvements atmosphériques) ;
• raz de marée dans le sens inverse du mouvement axial.

Ces facteurs ralentissent la planète, ce qui entraîne une diminution de sa vitesse. Le rythme de cette diminution est très faible, seulement 1 seconde en 40 000 ans ; cependant, sur 1 milliard d'années, la journée est passée de 17 à 24 heures.

Le mouvement de la Terre continue d'être étudié à ce jour.. Ces données permettent d'établir des cartes des étoiles plus précises et de déterminer le lien entre ce mouvement et les processus naturels de notre planète.

Mouvements de base de la Terre dans l'espace

© Vladimir Kalanov,
site web"La connaissance, c'est le pouvoir".

Notre planète tourne autour de son propre axe d’ouest en est, c’est-à-dire dans le sens inverse des aiguilles d’une montre (vue du pôle Nord). Un axe est une ligne droite conditionnelle traversant le globe dans la région des pôles Nord et Sud, c'est-à-dire que les pôles ont une position fixe et « ne participent pas » au mouvement de rotation, tandis que tous les autres points de localisation à la surface de la Terre tournent, avec une vitesse de rotation linéaire de la surface du globe dépend de la position par rapport à l'équateur - plus on est proche de l'équateur, plus la vitesse de rotation linéaire est élevée (expliquons que la vitesse angulaire de rotation de n'importe quelle balle est la même à son différents points et se mesure en rad/sec, nous parlons de la vitesse de déplacement d'un objet situé à la surface de la Terre et plus elle est élevée, plus l'objet s'éloigne de l'axe de rotation).

Par exemple, aux latitudes moyennes de l'Italie, la vitesse de rotation est d'environ 1 200 km/h, à l'équateur elle est maximale et s'élève à 1 670 km/h, tandis qu'aux pôles elle est nulle. Les conséquences de la rotation de la Terre autour de son axe sont le changement de jour et de nuit et le mouvement apparent de la sphère céleste.

En effet, il semble que les étoiles et autres corps célestes du ciel nocturne se déplacent dans la direction opposée à notre mouvement avec la planète (c'est-à-dire d'est en ouest). Il semble que les étoiles soient autour de l'étoile polaire, qui est située sur une ligne imaginaire - une continuation de l'axe terrestre en direction du nord. Le mouvement des étoiles ne prouve pas que la Terre tourne autour de son axe, car ce mouvement pourrait être une conséquence de la rotation de la sphère céleste, si l'on suppose que la planète occupe une position fixe et immobile dans l'espace, comme on le pensait auparavant. .

Jour. Que sont les jours sidéraux et solaires ?

Un jour est la durée pendant laquelle la Terre fait une révolution complète autour de son propre axe. Il existe deux définitions du concept « jour ». Un « jour solaire » est une période de temps de rotation de la Terre, pendant laquelle le Soleil est pris comme point de départ. Un autre concept est le « jour sidéral » (de lat. sidus- Génitif sideris- étoile, corps céleste) - implique un autre point de départ - une étoile « fixe », dont la distance tend vers l'infini, et nous supposons donc que ses rayons sont parallèles entre eux. La durée des deux types de jours diffère. Un jour sidéral dure 23 heures 56 minutes 4 secondes, tandis que la durée d'un jour solaire est légèrement plus longue et est égale à 24 heures. La différence est due au fait que la Terre, tournant autour de son propre axe, effectue également une rotation orbitale autour du Soleil. Il est plus facile de comprendre cela à l'aide d'un dessin.

Jours solaires et sidéraux. Explication.

Considérons deux positions (voir figure) qu'occupe la Terre lorsqu'elle se déplace le long de son orbite autour du Soleil, " UN" - la place de l'observateur à la surface de la Terre. 1 - la position qu'occupe la Terre (au début du compte à rebours du jour) soit par rapport au Soleil, soit par rapport à n'importe quelle étoile, que nous définissons comme point de référence. 2 - la position de notre planète après avoir effectué une révolution autour de son propre axe par rapport à cette étoile : la lumière de cette étoile, et elle est située à une grande distance, nous parviendra parallèlement à la direction 1 . Quand la Terre prend sa position 2 , on peut parler de « journées sidérales », car La Terre a fait une révolution complète autour de son axe par rapport à l'étoile lointaine, mais pas encore par rapport au Soleil. La direction d'observation du Soleil a quelque peu changé en raison de la rotation de la Terre. Pour que la Terre fasse une révolution complète autour de son propre axe par rapport au Soleil (« jour solaire »), vous devez attendre qu'elle « tourne » d'environ 1° de plus (l'équivalent du mouvement quotidien de la Terre selon un angle - elle parcourt 360° en 365 jours), cela ne prendra que quatre minutes environ.

En principe, la durée d'un jour solaire (bien qu'elle soit estimée à 24 heures) n'est pas une valeur constante. Cela est dû au fait que le mouvement orbital de la Terre se produit en réalité à une vitesse variable. Lorsque la Terre est plus proche du Soleil, sa vitesse orbitale est plus élevée ; à mesure qu’elle s’éloigne du Soleil, la vitesse diminue. À cet égard, un concept tel que "jour solaire moyen", précisément leur durée est de vingt-quatre heures.

En outre, il est désormais établi de manière fiable que la période de rotation de la Terre augmente sous l’influence des marées changeantes provoquées par la Lune. Le ralentissement est d'environ 0,002 s par siècle. L'accumulation de tels écarts, à première vue imperceptibles, signifie cependant que depuis le début de notre ère jusqu'à nos jours, le ralentissement total est déjà d'environ 3,5 heures.

La révolution autour du Soleil est le deuxième mouvement principal de notre planète. La Terre se déplace sur une orbite elliptique, c'est-à-dire l'orbite a la forme d'une ellipse. Lorsque la Lune se trouve à proximité de la Terre et tombe dans son ombre, des éclipses se produisent. La distance moyenne entre la Terre et le Soleil est d'environ 149,6 millions de kilomètres. L'astronomie utilise une unité pour mesurer les distances au sein du système solaire ; ils l'appellent "unité astronomique" (a.e.). La vitesse à laquelle la Terre se déplace en orbite est d'environ 107 000 km/h. L'angle formé par l'axe terrestre et le plan de l'ellipse est d'environ 66°33", et est maintenu tout au long de l'orbite.

Du point de vue d'un observateur sur Terre, la révolution se traduit par le mouvement apparent du Soleil le long de l'écliptique à travers les étoiles et les constellations représentées dans le Zodiaque. En fait, le Soleil traverse également la constellation d’Ophiuchus, mais il n’appartient pas au cercle du Zodiaque.

Saisons

Le changement des saisons est une conséquence de la révolution de la Terre autour du Soleil. La raison des changements saisonniers est l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre par rapport au plan de son orbite. Se déplaçant le long d'une orbite elliptique, la Terre en janvier se trouve au point le plus proche du Soleil (périhélie) et en juillet au point le plus éloigné de celui-ci - l'aphélie. La raison du changement des saisons est l'inclinaison de l'orbite, à la suite de laquelle la Terre s'incline vers le Soleil d'un hémisphère puis de l'autre et, par conséquent, reçoit une quantité différente de lumière solaire. En été, le Soleil atteint le point culminant de l'écliptique. Cela signifie que le Soleil effectue son plus long mouvement au-dessus de l'horizon pendant la journée et que la durée du jour est maximale. En hiver, au contraire, le Soleil est bas au-dessus de l'horizon, les rayons du soleil tombent sur la Terre non pas directement, mais obliquement. La durée du jour est courte.

Selon la période de l'année, différentes parties de la planète sont exposées aux rayons du soleil. Les rayons sont perpendiculaires aux tropiques pendant le solstice.

Saisons dans l'hémisphère nord

Mouvement annuel de la Terre

Déterminer l’année, unité de temps calendaire de base, n’est pas aussi simple qu’il y paraît à première vue et dépend du système de référence choisi.

L’intervalle de temps pendant lequel notre planète achève son orbite autour du Soleil s’appelle une année. Cependant, la durée de l'année varie selon que l'on prend ou non le point de départ pour la mesurer. étoile infiniment lointaine ou Soleil.

Dans le premier cas, nous entendons « année sidérale » (« année sidérale ») . C'est égal 365 jours 6 heures 9 minutes et 10 secondes et représente le temps nécessaire à la Terre pour tourner complètement autour du Soleil.

Mais si l'on mesure le temps nécessaire au Soleil pour revenir au même point du système de coordonnées célestes, par exemple à l'équinoxe de printemps, alors on obtient la durée "année solaire" 365 jours 5 heures 48 minutes 46 secondes. La différence entre les années sidérales et solaires est due à la précession des équinoxes ; chaque année, les équinoxes (et, par conséquent, les stations solaires) arrivent « plus tôt » d'environ 20 minutes. par rapport à l'année précédente. Ainsi, la Terre se déplace sur son orbite un peu plus vite que le Soleil, dans son mouvement apparent à travers les étoiles, ne revient à l'équinoxe de printemps.

Considérant que la durée des saisons est en relation étroite avec le Soleil, lors de l'élaboration des calendriers, elle est prise comme base "année solaire" .

Toujours en astronomie, au lieu du temps astronomique habituel, déterminé par la période de rotation de la Terre par rapport aux étoiles, un nouveau temps s'écoulant uniformément, non lié à la rotation de la Terre et appelé temps des éphémérides, a été introduit.

En savoir plus sur le temps des éphémérides dans la section : .

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Rotation de la Terre autour de son axe

La Terre tourne autour d'un axe d'ouest en est, c'est-à-dire dans le sens inverse des aiguilles d'une montre lorsque l'on regarde la Terre depuis l'étoile polaire (pôle Nord). Dans ce cas, la vitesse angulaire de rotation, c’est-à-dire l’angle selon lequel tourne n’importe quel point de la surface de la Terre, est la même et s’élève à 15° par heure. La vitesse linéaire dépend de la latitude : à l'équateur, elle est la plus élevée - 464 m/s, et les pôles géographiques sont stationnaires.

La principale preuve physique de la rotation de la Terre autour de son axe est l'expérience du pendule oscillant de Foucault. D'après le physicien français J. Foucault c. Au Panthéon parisien il réalisa sa célèbre expérience, la rotation de la Terre autour de son axe devint une vérité immuable.

La preuve physique de la rotation axiale de la Terre est également fournie par les mesures de l’arc du 1° méridien, qui se trouve à l’équateur et aux pôles. Ces mesures prouvent la compression de la Terre aux pôles, caractéristique uniquement des corps en rotation. Et enfin, la troisième preuve est la déviation des corps tombant du fil à plomb à toutes les latitudes sauf aux pôles. La raison de cet écart est due à leur inertie maintenant une vitesse linéaire plus élevée du point A (en altitude) par rapport au point B (près de la surface terrestre). En tombant, les objets sont déviés vers l’est sur la Terre car celle-ci tourne d’ouest en est. L'ampleur de la déviation est maximale à l'équateur. Aux pôles, les corps tombent verticalement, sans s'écarter de la direction de l'axe terrestre.

L'importance géographique de la rotation axiale de la Terre est extrêmement grande. Tout d’abord, cela affecte la figure de la Terre. La compression de la Terre aux pôles est le résultat de sa rotation axiale. Auparavant, lorsque la Terre tournait à une vitesse angulaire plus élevée, la compression polaire était plus importante. L'allongement du jour et, par conséquent, une diminution du rayon équatorial et une augmentation du rayon polaire s'accompagnent de déformations tectoniques de la croûte terrestre (failles, plis) et d'une restructuration du macrorelief terrestre.

Une conséquence importante de la rotation axiale de la Terre est la déviation des corps se déplaçant dans le plan horizontal (vents, rivières, courants marins, etc.) de leur direction d'origine : dans l'hémisphère nord - vers la droite, dans l'hémisphère sud - vers la gauche (c'est l'une des forces d'inertie, appelée accélération de Coriolis en l'honneur du scientifique français qui a le premier expliqué ce phénomène).

Selon la loi de l'inertie, tout corps en mouvement s'efforce de maintenir inchangées la direction et la vitesse de son mouvement dans l'espace mondial.

La déviation est le résultat de la participation simultanée du corps à des mouvements de translation et de rotation. A l'équateur, où les méridiens sont parallèles entre eux, leur direction dans l'espace mondial ne change pas lors de la rotation et l'écart est nul. Vers les pôles, la déviation augmente et devient la plus grande aux pôles, puisque là chaque méridien change de direction dans l'espace de 360° par jour. La force de Coriolis est calculée par la formule F=m*2w*v*péchéj, Où F- Force de Coriolis, m– la masse d'un corps en mouvement, w- vitesse angulaire, v– la vitesse d'un corps en mouvement, j– latitude géographique. La manifestation de la force de Coriolis dans les processus naturels est très diversifiée. C'est à cause de cela que des tourbillons de différentes échelles apparaissent dans l'atmosphère, y compris des cyclones et des anticyclones, que les vents et les courants marins s'écartent de la direction du gradient, influençant le climat et, à travers lui, la zonalité et la régionalité naturelles ; L'asymétrie des grandes vallées fluviales y est associée : dans l'hémisphère nord, de nombreux fleuves (Dniepr, Volga, etc.) ont pour cette raison des rives droites abruptes, les rives gauches sont plates, et dans l'hémisphère sud c'est l'inverse.

La rotation de la Terre est associée à une unité naturelle de temps – le jour – et il y a un changement entre le jour et la nuit. Il y a des journées sidérales et ensoleillées. Le jour sidéral est l'intervalle de temps entre deux culminations supérieures successives d'une étoile passant par le méridien du point d'observation. Durant un jour sidéral, la Terre effectue une rotation complète autour de son axe. Ils sont égaux à 23 heures 56 minutes 4 secondes. Les jours sidéraux sont utilisés pour les observations astronomiques. Un jour solaire vrai est l'intervalle de temps entre deux points culminants supérieurs successifs du centre du Soleil passant par le méridien du point d'observation. La durée du jour solaire réel varie tout au long de l'année, principalement en raison du mouvement irrégulier de la Terre le long de son orbite elliptique. Par conséquent, ils ne sont pas non plus pratiques pour mesurer le temps. Pour des raisons pratiques, la journée solaire moyenne est utilisée. Le temps solaire moyen est mesuré par ce qu'on appelle le Soleil moyen - un point imaginaire qui se déplace uniformément le long de l'écliptique et fait une révolution complète par an, comme le vrai Soleil. Le jour solaire moyen dure 24 heures, plus longues que les jours sidéraux, puisque la Terre tourne autour de son axe dans le même sens qu'elle se déplace sur son orbite autour du Soleil avec une vitesse angulaire d'environ 1° par jour. Pour cette raison, le Soleil se déplace sur le fond des étoiles, et la Terre doit encore « tourner » d’environ 1° pour que le Soleil « vienne » au même méridien. Ainsi, lors d'une journée solaire, la Terre tourne d'environ 361°. Pour convertir l'heure solaire vraie en heure solaire moyenne, une correction est introduite - ce qu'on appelle l'équation du temps.

Sa valeur positive maximale était de +14 min le 11 février, sa plus grande valeur négative était de -16 min le 3 novembre. Le début d'une journée solaire moyenne est considéré comme le moment du point culminant le plus bas du Soleil moyen - minuit. Ce décompte du temps est appelé temps civil.

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Vu du pôle Nord, la Terre tourne dans le sens inverse des aiguilles d’une montre et, vue du pôle Sud, elle tourne dans le sens des aiguilles d’une montre. Et la Terre (comme toutes les planètes du système solaire, à l'exception de Vénus) tourne autour de son axe dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. La maison de l'escargot tourne dans le sens des aiguilles d'une montre à partir du centre (c'est-à-dire que la rotation se produit dans le sens inverse des aiguilles d'une montre). Qu'est-ce qui tourne et tourne d'autre ? La queue d'un chat tourne dans le sens des aiguilles d'une montre lorsqu'il voit des moineaux (ce sont ses oiseaux préférés), et si ce ne sont pas des moineaux, mais d'autres oiseaux, alors elle tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.

La preuve expérimentale de la rotation de la Terre se résume donc à la preuve de l'existence de ces deux forces d'inertie dans le référentiel qui lui est associé. Cet effet devrait s'exprimer le plus clairement aux pôles, où la période de rotation complète du plan du pendule est égale à la période de rotation de la Terre autour de son axe (jour sidéral).

Il existe un certain nombre d’autres expériences avec des pendules utilisées pour prouver la rotation de la Terre. La première expérience de ce type a été réalisée par Hagen en 1910 : deux poids sur une barre transversale lisse ont été installés immobiles par rapport à la surface de la Terre. Ensuite, la distance entre les charges a été réduite.

Il existe un certain nombre d'autres démonstrations expérimentales de la rotation quotidienne de la Terre. En général, la raison de la précession et de la nutation de la Terre est sa non-sphéricité et l'inadéquation des plans de l'équateur et de l'écliptique.

En raison de l'attraction gravitationnelle de la Lune et du Soleil lors de l'épaississement équatorial de la Terre, un moment de force apparaît, qui tend à combiner les plans de l'équateur et de l'écliptique.

L'explication de la rotation quotidienne du ciel par la rotation de la Terre autour de son axe a été proposée pour la première fois par des représentants de l'école pythagoricienne, les Syracusains Hicetus et Ecphantus. Environ un siècle plus tard, l'hypothèse de la rotation de la Terre fait partie du premier système héliocentrique du monde, proposé par le grand astronome Aristarque de Samos (IIIe siècle avant JC).

Le fait que l'idée de la rotation quotidienne de la Terre avait ses partisans au 1er siècle après JC. e., en témoigne certaines déclarations des philosophes Sénèque, Dercyllidas et de l'astronome Claudius Ptolémée.

Dans le sens horaire ou antihoraire ?

L'un des arguments de Ptolémée en faveur de l'immobilité de la Terre est la verticalité des trajectoires des corps qui tombent, tout comme Aristote. Il résulte des travaux de Ptolémée que les partisans de l'hypothèse de la rotation de la Terre ont répondu à ces arguments selon lesquels l'air et tous les objets terrestres se déplacent avec la Terre.

Dans le même temps, il rejetait cependant l’un des arguments de Varahamihira : selon lui, même si la Terre tournait, les objets ne pourraient pas s’en détacher en raison de leur gravité. La possibilité d'une rotation de la Terre a été envisagée par de nombreux scientifiques de l'Orient musulman. Cependant, le rôle de l'air n'était plus considéré comme fondamental : non seulement l'air, mais aussi tous les objets sont transportés par la Terre en rotation.

Une position particulière dans ces différends a été prise par le troisième directeur de l'Observatoire de Samarkand, Alauddin Ali al-Kushchi (XVe siècle), qui a rejeté la philosophie d'Aristote et a considéré la rotation de la Terre physiquement possible.

Selon lui, les astronomes et les philosophes n’ont pas fourni suffisamment de preuves pour réfuter la rotation de la Terre. Buridan et Oresme étaient à juste titre en désaccord avec cela, selon lesquels les phénomènes célestes devraient se produire de la même manière, que la rotation soit effectuée par la Terre ou par le Cosmos. Si la Terre tourne, la flèche vole verticalement vers le haut et se déplace en même temps vers l'est, étant capturée par l'air en rotation avec la Terre.

Mouvements fondamentaux de la Terre dans l'espace.

Cependant, le verdict final d'Oresme sur la possibilité d'une rotation de la Terre fut négatif. Ainsi, le rôle principal dans l’inobservabilité de la rotation de la Terre est joué par l’entraînement de l’air par sa rotation. En réfutant les arguments des opposants à l'hypothèse de la rotation de la Terre, Bruno a également utilisé la théorie de l'impulsion. Il a également prédit qu'en raison de l'action de la force centrifuge, la Terre devrait être aplatie au niveau des pôles. Un certain nombre d'objections à la rotation de la Terre étaient associées à ses contradictions avec le texte des Saintes Écritures.

Je me suis intéressé au sujet de ce qui tourne dans le sens des aiguilles d’une montre et de ce qui tourne dans le sens inverse, et c’est ce que j’ai découvert.

Dans ce cas, la rotation axiale de la Terre a été affectée, puisque le mouvement du Soleil d’est en ouest fait partie de la rotation quotidienne du ciel. Puisque l’ordre d’arrêt était donné au Soleil et non à la Terre, on a conclu que c’était le Soleil qui effectuait le mouvement quotidien. Tu as posé la terre sur des fondations solides : elle ne sera pas ébranlée pour toujours et à jamais. Les partisans de la rotation de la Terre (notamment Giordano Bruno, Johannes Kepler, et surtout Galileo Galilei) militent sur plusieurs fronts.

Voyez ce qu'est « ROTATION DE LA TERRE » dans d'autres dictionnaires :

De quel genre de nouvelles s'agit-il ? En fin de compte, ils le considéreraient comme un imbécile, et il serait effectivement un imbécile. Ces arguments furent jugés peu convaincants par l'Église catholique et, en 1616, la doctrine de la rotation de la Terre fut interdite, et en 1631

Galilée a été condamné par l'Inquisition pour sa défense. Il faut ajouter que les arguments religieux contre le mouvement de la Terre ont été avancés non seulement par des chefs d'église, mais aussi par des scientifiques (par exemple Tycho Brahe).

Mouvement annuel de la Terre.

Selon la loi de circulation à droite adoptée dans notre pays, la circulation circulaire se déroule dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Autrement dit, dans certains pays, les hélicoptères sont fabriqués avec un rotor tournant dans le sens des aiguilles d'une montre et dans d'autres, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.

Les troupeaux de chauves-souris, sortant des grottes, forment généralement un vortex « droitier ». Mais dans les grottes près de Karlovy Vary (République tchèque), pour une raison quelconque, ils tournent en spirale, tordus dans le sens inverse des aiguilles d'une montre... Mais le chien, avant de partir en affaires, tournera certainement dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Les escaliers en colimaçon des châteaux étaient tournés dans le sens des aiguilles d'une montre (vu d'en bas et dans le sens inverse des aiguilles d'une montre si vu d'en haut) - de sorte qu'il serait gênant pour les attaquants d'attaquer en montant.