Тема 4: Движения Земли их следствия.

Вопросы для собеседования:

 

1. Каковы основные доказательства вращения Земли вокруг оси?

2. В каком направлении вращается Земля вокруг своей оси, если смотреть со стороны северного полюса?

3. Какова угловая скорость вращения Земли? Чем линейная скорость вращения отличается от угловой?

4. В каком направлении изменяется линейная скорость вращения Земли? Почему?

5. Каковы следствия осевого вращения Земли?

6.Что является доказательством движения Земли вокруг Солнца?

7. Какова средняя скорость движения Земли по орбите?

8. Каковы следствия движения Земли вокруг Солнца?

 

Задание 1. Постройте кривые продолжительности самого длинного и самого короткого дня на разных широтах Северного полушария (табл. 1).

Таблица 1.

Изменение продолжительности дня на разных широтах Северного полушария в течение года

 

Широта	0°	10°	20°	30°	40°	50°	60°	66,5°
Самый длинный день	12 ч	12 ч 35 мин	13 ч 13 мин	13 ч 56 мин	14 ч 51 мин	16 ч 09 мин	18 ч 30 мин	24ч
Самый короткий день	12ч	11ч 25 мин	10 ч 47 мин	10 ч 04 мин	9 ч 09 мин	7 ч 51 мин	5 ч 30 мин	0 ч

 

 

На оси абсцисс обозначают градусы широты, на оси ординат – часы суток. Обе кривые строят на одном графике разным цветом.

Проанализируйте ход кривых и ответьте на вопросы:

1. Какова продолжительность дня и ночи на экваторе?

2. Как изменяется продолжительность дня и ночи по направлению от экватора к полюсам?

3. По графику определите, какова продолжительность самого длинного и короткого дня в Кургане, Москве, Санкт-Петербурге, Сочи, Лондоне, Тель- Авиве.

 

Задание 2. Вычертите кривые продолжительности полярного дня и полярной ночи на разных широтах Северного полушария по данным таблицы 2.

Таблица 2.

Продолжительность полярного дня и полярной ночи на разных широтах Северного полушария

Широта	Продолжительность
Полярный день	Полярная ночь
66,5°	1 сут	1 сут
70°	64 сут 10 ч	60 сут 13 ч
80°	133 сут 14 ч	126 сут 12 ч
90°	186 сут 10 ч	178 сут 20 ч

 

 

При построении графика на оси абсцисс откладывают градусы широты, горизонтальный масштаб должен быть достаточно крупным, иначе кривые будут проходить очень близко друг к другу.

1. Определите по графику продолжительность полярного дня и полярной ночи для городов Верхоянск, Мурманск, Воркута, мыс Челюскин, Земли Франца Иосифа.

2. Выясните, как изменяется продолжительность полярного дня и полярной ночи по направлению от полярного круга к Северному полюсу?

3. Что такое сумерки, какие виды сумерек выделяют?

4. На каких широтах и почему наблюдаются белые ночи?

5. Когда (в какие месяцы) можно наблюдать белые ночи в Северном полушарии?

 

Рис.1. Сумерки и белые ночи.

Период плавного перехода от дневного света к ночной темноте и обратно называется сумерками. В основе их лежит оптическое явление, наблюдаемое в атмосфере перед восходом и после захода Солнца, когда оно еще (или уже) находится под линией горизонта, но освещает небосвод, от которого отражается свет. Продолжительность сумерек зависит от склонения Солнца (углового расстояния Солнца от плоскости небесного экватора) и географической широты места наблюдения. На экваторе сумерки короткие, с увеличением широты возрастают. Различают три периода сумерек.

Гражданские сумерки наблюдаются, когда центр Солнца погружается под горизонт неглубоко (на угол до 6°). В конце гражданских сумерек необходимо включать искусственное освещение и на небе появляются самые яркие звезды. Белые ночи, когда вечерняя заря сходится с утренней зарей. Летом они наблюдаются на широтах 60° и более. Например, в Санкт-Петербурге (широта 59°56' с.ш.) они продолжаются с 11 июня по 2 июля, в Архангельске (64°33' с.ш.) — с 13 мая по 30 июля. Навигационные сумерки наблюдаются, когда центр солнечного диска погружается под горизонт на 6—12°. При этом видна линия горизонта, и с корабля можно определить угол звезд над ней.,на небе видно достаточно звезд, чтобы можно было узнать рисунок созвездий, т.е. осуществлять ориентирование по звездам - навигацию. И наконец, астрономические сумерки наблюдаются, когда центр диска Солнца погружается под горизонт на 12—18°. При этом заря на небе еще препятствует астрономическим наблюдениям слабых светил. В конце астрономических сумерек на небе исчезают последние следы вечерней зари, и становятся видны самые слабые звезды.

 

Задание 3. Воспроизведите в тетради рисунок 1. Ответьте на вопросы:

1. Какую форму имеет обита Земли?

2. Как изменяется расстояние от Земли до Солнца в течение года?

3. В каком направлении движется Земля по орбите?

 

 

Рис. 1. Даты равноденствий и солнцестояний. При равноденствиях земная ось и падающие на Землю солнечные лучи образуют прямой угол, поэтому день и ночь на всей планете имеют равную продолжительность. В летнее солнцестояние северный конец оси на-клонен строго к Солнцу, поэтому в Северном полушарии день 21 июня самый длинный в году. В зимнее солнцестояние северный конец оси наклонен в сторону, противоположную Солнцу, поэтому в Северном полушарии день 21 декабря самый короткий в году. (Имбри, 1988).

 

Задание 4. Нарисуйте положение Земли по отношению к Солнцу в дни равноденствий и солнцестояний. На рисунке покажите направление солнечных лучей, положение земной оси, экватор, Северный и Южный тропик, полярные круги. Проведите светоразделительную плоскость и затушуйте затенённую половину Земли.

 

Задание 5. Вычислите полуденную высоту Солнца на разных широтах (экватор, тропика, полярные круги, полюса) в дни равноденствий и солнцестояний. Для выполнения задания следует пользоваться формулами:

а) для дней равноденствия

 

h=90° - b,

где h – высота Солнца, b –широта места;

б) для дней солнцестояния

h=(90° - b)±23,5°

Построить графики полуденной высоты Солнца на разных широтах (экватор, тропика, полярные круги, полюса) в дни равноденствий и солнцестояний. По графикам определить полуденную высоту Солнца в дни равноденствий и солнцестояний для островов Ян-Майен, Гавайи, Кергелен, Вознесения.