Ruchy Ziemi i siła Coriolisa
Geografia
Zestaw wyjaśnia ruch obrotowy i obiegowy Ziemi oraz najważniejsze skutki tych ruchów. Uporządkujesz pojęcia takie jak doba, rok, oś ziemska, równonoc, przesilenie i siła Coriolisa, a także przećwiczysz typowe pytania maturalne.
1.Ruch obrotowy Ziemi
Ruch Ziemi wokół własnej osi, wykonywany z zachodu na wschód. Trwa około 24 godzin i powoduje m.in. następstwo dnia i nocy, pozorną wędrówkę Słońca po niebie oraz działanie siły Coriolisa.
2.Ruch obiegowy Ziemi
Ruch Ziemi wokół Słońca po orbicie. Trwa 365 dni i około 6 godzin. W połączeniu ze stałym nachyleniem osi Ziemi powoduje występowanie pór roku oraz zmiany długości dnia i nocy.
3.Oś Ziemi
Wyobrażona prosta, wokół której obraca się Ziemia. Jej stałe nachylenie względem płaszczyzny orbity jest kluczowe dla powstawania pór roku i zmian oświetlenia Ziemi w ciągu roku.
4.Doba
Czas jednego pełnego obrotu Ziemi wokół własnej osi. W szkolnym ujęciu przyjmuje się około 24 godziny. Doba wyznacza rytm dnia i nocy oraz podstawę rachuby czasu.
5.Rok
Czas jednego pełnego obiegu Ziemi wokół Słońca. Trwa około 365 dni i 6 godzin, dlatego co 4 lata wprowadzany jest rok przestępny z dodatkowym dniem w lutym.
6.Następstwo dnia i nocy
Skutek ruchu obrotowego Ziemi. Część planety zwrócona ku Słońcu jest oświetlona, a część po przeciwnej stronie pozostaje w cieniu. Wraz z obrotem Ziemi obszary te zmieniają swoje położenie.
7.Pozorna wędrówka Słońca
Wrażenie, że Słońce przesuwa się po niebie ze wschodu na zachód. Jest to skutek obrotu Ziemi z zachodu na wschód, a nie rzeczywistego obiegu Słońca wokół Ziemi.
8.Strefy czasowe
Obszary, w których obowiązuje ten sam czas urzędowy. Ich istnienie wynika z ruchu obrotowego Ziemi i różnic w czasie słonecznym między południkami.
9.Siła Coriolisa
Pozorna siła działająca na poruszające się ciała na obracającej się Ziemi. Odchyla ich ruch na półkuli północnej w prawo, a na południowej w lewo. Wpływa m.in. na kierunki wiatrów i prądów morskich.
10.Równonoc
Moment w roku, gdy długość dnia i nocy na Ziemi jest prawie równa. Występuje około 21 marca i 23 września, gdy promienie słoneczne padają prostopadle na równik.
11.Przesilenie letnie
Moment około 22 czerwca, gdy na półkuli północnej przypada najdłuższy dzień i najkrótsza noc. Promienie słoneczne padają wtedy prostopadle na Zwrotnik Raka.
12.Przesilenie zimowe
Moment około 22 grudnia, gdy na półkuli północnej przypada najkrótszy dzień i najdłuższa noc. Promienie słoneczne padają wtedy prostopadle na Zwrotnik Koziorożca.
13.Pory roku
Okresowe zmiany warunków oświetlenia i nagrzewania Ziemi w ciągu roku. Są skutkiem ruchu obiegowego Ziemi oraz stałego nachylenia jej osi, a nie zmian odległości od Słońca.
14.Dzień polarny
Zjawisko występujące za kołami podbiegunowymi, gdy Słońce przez co najmniej 24 godziny nie zachodzi poniżej horyzontu. Jest skutkiem nachylenia osi Ziemi i ruchu obiegowego.
15.Noc polarna
Zjawisko występujące za kołami podbiegunowymi, gdy Słońce przez co najmniej 24 godziny nie wschodzi ponad horyzont. Wynika z ruchu obiegowego Ziemi i nachylenia jej osi.
16.Rok przestępny
Rok mający 366 dni. Wprowadza się go, ponieważ pełny obieg Ziemi wokół Słońca trwa około 365 dni i 6 godzin, więc co 4 lata narasta dodatkowa doba.
Notatka
Dwa podstawowe ruchy Ziemi
Ziemia wykonuje dwa najważniejsze ruchy: ruch obrotowy wokół własnej osi oraz ruch obiegowy wokół Słońca. To właśnie one decydują o zmianach oświetlenia naszej planety w skali doby i roku.
Ruch obrotowy odbywa się z zachodu na wschód i trwa około 24 godzin. Jego osią jest oś Ziemi, czyli wyobrażona linia przechodząca przez biegun północny i południowy.
Ruch obiegowy to przemieszczanie się Ziemi po orbicie wokół Słońca. Trwa on około 365 dni i 6 godzin. Te dodatkowe godziny sprawiają, że co pewien czas trzeba skorygować kalendarz.
Zapamiętaj
Obrót Ziemi odpowiada głównie za zjawiska dobowe, a obieg Ziemi wraz z nachyleniem osi — za zjawiska roczne.
Następstwa ruchu obrotowego
Najbardziej oczywistym skutkiem ruchu obrotowego jest następstwo dnia i nocy. Część Ziemi zwrócona ku Słońcu jest oświetlona, a część odwrócona pozostaje w cieniu. W miarę obrotu planety te obszary stale się zmieniają.
Kolejnym skutkiem jest pozorna wędrówka Słońca po niebie ze wschodu na zachód. Jest ona tylko wrażeniem obserwatora znajdującego się na obracającej się Ziemi. Podobnie pozornie poruszają się gwiazdy.
Z ruchem obrotowym wiąże się też zróżnicowanie czasu na Ziemi. Ponieważ kolejne południki są zwrócone ku Słońcu w różnym momencie, wprowadzono strefy czasowe i czas urzędowy.
- następstwo dnia i nocy
- pozorna dobowa wędrówka Słońca i gwiazd
- różnice czasu na Ziemi i istnienie stref czasowych
Ruch obiegowy i pory roku
Sam ruch obiegowy nie wystarczyłby do powstania pór roku. Kluczowe znaczenie ma również stałe nachylenie osi Ziemi. Dzięki temu w ciągu roku różne obszary planety otrzymują różną ilość energii słonecznej.
Kiedy półkula północna jest bardziej nachylona ku Słońcu, promienie słoneczne padają tam pod większym kątem, a dzień jest dłuższy — wtedy trwa lato. Gdy jest odchylona od Słońca, promienie padają pod mniejszym kątem, a dzień jest krótszy — wtedy trwa zima.
Ważne
Pory roku nie wynikają z tego, że latem Ziemia jest bliżej Słońca, a zimą dalej. Decydują o nich nachylenie osi Ziemi i ruch obiegowy.
Równonoce, przesilenia i zmiany długości dnia
W ciągu roku występują charakterystyczne momenty związane z oświetleniem Ziemi. Podczas równonocy wiosennej około 21 marca oraz równonocy jesiennej około 23 września promienie słoneczne padają prostopadle na równik, a długość dnia i nocy jest prawie taka sama.
Podczas przesilenia letniego około 22 czerwca promienie słoneczne padają prostopadle na Zwrotnik Raka. Na półkuli północnej jest wtedy najdłuższy dzień i najkrótsza noc. Z kolei podczas przesilenia zimowego około 22 grudnia promienie padają prostopadle na Zwrotnik Koziorożca, a na półkuli północnej dzień jest najkrótszy.
W pobliżu biegunów i za kołami podbiegunowymi skutki te są szczególnie wyraźne. Mogą tam występować dzień polarny i noc polarna.
Siła Coriolisa
Siła Coriolisa jest skutkiem ruchu obrotowego Ziemi. Działa na poruszające się ciała, zwłaszcza na masy powietrza i wody, powodując zmianę kierunku ich ruchu względem powierzchni planety.
Na półkuli północnej odchylenie następuje w prawo, a na półkuli południowej w lewo. Siła Coriolisa nie tworzy sama ruchu, ale modyfikuje kierunek ruchu już istniejącego.
Jej znaczenie jest duże w geografii fizycznej, ponieważ wpływa na przebieg wiatrów, prądów morskich oraz ogólną cyrkulację atmosfery. Dzięki niej układy ruchu powietrza i wód nie biegną dokładnie po liniach południkowych.
Przykład
Wiatr przemieszczający się na półkuli północnej nie płynie dokładnie na południe lub północ, lecz zostaje odchylony w prawo względem kierunku ruchu.
Znaczenie ruchów Ziemi w geografii
Ruchy Ziemi mają podstawowe znaczenie dla funkcjonowania środowiska przyrodniczego i życia człowieka. Ruch obrotowy organizuje rytm dobowy, wpływa na pomiar czasu oraz odpowiada za działanie siły Coriolisa. Ruch obiegowy wraz z nachyleniem osi warunkuje sezonowość zjawisk przyrodniczych.
Od tych ruchów zależą zmiany długości dnia i nocy, długość okresu oświetlenia różnych szerokości geograficznych oraz warunki klimatyczne w różnych porach roku. Zjawiska te mają wpływ na rolnictwo, transport, turystykę i codzienne funkcjonowanie społeczeństw.
W zadaniach szkolnych najczęściej trzeba rozpoznać, czy dane zjawisko wynika z obrotu, czy z obiegu Ziemi. To podstawowa umiejętność przy analizie map, schematów oświetlenia Ziemi i opisów zjawisk astronomiczno-geograficznych.
Quizy w tym zestawie
16 pytań w 2 etapach — odblokujesz je po dodaniu zestawu