big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Годовое движение Земли

Земля подобно другим планетам движется вокруг Солнца по замкнутой эллиптической кривой. Однако необходимо отметить, что эллиптическая орбита Земли сравнительно мало отличается от окружности, эксцентриситет ее равен 0,0167.

Благодаря эллиптической форме земной орбиты и положения Солнца в одном из фокусов этого эллипса Земля в своем годовом движении то приближается, то удаляется от Солнца. Ближе всего к Солнцу Земля бывает в январе, а дальше всего в июне. При числовом выражении эта разница равна приблизительно 5 млн. км, однако по сравнению со средним расстоянием от Земли до Солнца (149,5 • 106 км) эта разница совсем не велика (примерно 1/30 расстояния Земли от Солнца).

Мысль о движении Земли вокруг Солнца была впервые высказана Коперником, подтверждена Галилеем (XV и XVI вв.) и уточнена Кеплером. Законы всемирного тяготения, математически обосновавшие движение Земли (и других небесных тел), были установлены Ньютоном в конце XVII и начале XVIII в.

Что же касается первых фактических доказательств годового движения Земли, то они были даны уже в XIX в. нашим астрономом Струве (1838 г.). Нужно сказать, что доказательства эти не просты и стали доступными только при наличии очень точных астрономических инструментов. Первое доказательство основано на параллактическом смещении звезд в течение года, а второе на аберрации света.

Остановимся на первом, более простом доказательстве.

Годичный параллакс. Видимое смещение ближайших к нам звезд по отношению к другим, более удаленным, в течение года называется годичным параллаксом. Смещение звезд происходит потому, что Земля движется вокруг Солнца и мы наблюдаем звезды с двух далеко отстоящих друг от друга точек. Однако звезды так далеки от Земли, что даже и при этих условиях (т. е. при наблюдении с разных концов большой орбиты Земли) смещения ближайших к нам звезд исключительно малы — значительно меньше толщины волоса и могут быть замечены только при помощи точнейших астрономических приборов.

Год. Земля движется вокруг Солнца со скоростью 29,5 км в секунду. При такой огромной скорости Земля совершает свой путь вокруг Солнца в 365 дней 5 час. 48 мин. и 46 сек. Время, в продолжение которого Земля совершает свой полный путь вокруг Солнца, мы называем годом. Для простоты в году принято считать 365 дней и 6 час. (ошибка получается в 11 мин. 14 сек.). Однако и это упрощение делает счет не совсем удобным. Чтобы выйти из создавшегося затруднения, принято три года считать по 365 дней, а каждый четвертый год — 366 дней. Лишние 6 часов, которые не учитываются в течение трех лет, на четвертый год дают лишние сутки, которые и прибавляются к четвертому году, который носит название високосного, и февраль этого года имеет не 28, а 29 дней.

Старый и новый стиль летосчисления. Летосчисление было установлено в 46 г. до н. э. Мы уже говорили, что год имеет 365 дней 5 час. 48 мин. и 46 сек., т. е. ежегодно мы делаем ошибку на 11 мин. 14 сек. Как ни мала эта ошибка, но за 400 лет составляет около трех суток. За весь же период, т. е. с 46 г. до н. э. ошибка выросла в 13 дней. 25 января 1918 г. у нас был издан декрет о переводе старого ошибочного летосчисления на новое, более правильное, для чего было предложено 1 февраля 1918 г. считать 14 февраля. В большинстве западноевропейских стран новый стиль был введен еще в XVI в. (1582 г.).

Наклон земной оси. Земная ось наклонена к плоскости орбиты на 66°,5. Этот наклон за все время обращения Земли вокруг Солнца остается почти неизменным. Иначе говоря, земная ось перемещается по орбите параллельно самой себе. Значительный наклон земной оси к плоскости орбиты и параллельность ее перемещения в пространстве обусловливают смену времен года.

Благодаря наклону земной оси к плоскости орбиты продолжительность дня и ночи   на различных   широтах (кроме   экватора)  в течение года не может быть одинакова. В нашем северном полушарии в день летнего солнцестояния (около 22 июня) наблюдается самая короткая ночь и самый длинный день, а в день зимнего солнцестояния (около 22 декабря) самый короткий день и самая длинная ночь. Весной в день весеннего равноденствия (около 21 марта) и осенью в день осеннего равноденствия (около 23 сентября) граница света и тени проходит как раз через оба полюса, в силу чего в эти дни на всех широтах день равен ночи. При переходе от весны к лету продолжительность дня в северном полушарии постепенно увеличивается, при переходе к осени — постепенно

Положение Земли 22 июня и 22 декабря

уменьшается и т. д.

Благодаря тому, что в день летнего солнцестояния земная ось наклонена Северным полюсом в сторону Солнца на 23°,5, полуденные лучи Солнца отвесна падают как раз на 23°,5. Параллель, проходящая через 23°,5, носит название северного тропика, или тропика Рака. Северный тропик является самой северной параллелью, на которой» раз в году (22 июня) Солнце в полдень оказывается в зените (рис. 19). По тому же чертежу видно, что Северный полюс и все примыкающие к нему пространства до 66°,5 с. ш. освещаются Солнцем непрерывно в течение круглых суток (непрерывный полярный день). Параллель, проходящая через 66°,5 с. ш., называется северным полярным кругом. Таким образом, северный полярный круг является той границей, южнее которой в северном полушарии круглосуточного полярного дня не бывает. От полярного круга к Северному полюсу продолжительность полярного дня постепенно увеличивается, и на полюсе полярный день продолжается полгода. В день зимнего солнцестояния (22 декабря) наибольшее количество тепла и света получает не северное, а южное полушарие. Здесь полуденные лучи Солнца вертикально падают уже на 23°,5 ю. ш., и параллель, проходящая через этот градус, носит название южного тропика, или тропика Козерога. Параллель, проходящая через 66°,5 ю. ш., называется южным полярным кругом. В то время, когда на северном полярном круге устанавливается непрерывный полярный день, здесь устанавливается непрерывная полярная ночь и наоборот (рис. 19).

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.