Орбитальное движение земли вокруг Солнца

. Годовое вращение Земли вокруг Солнца и его географическое значение

Полный оборот вокруг Солнца Земля совершает за 365 дней 6 часов 9 минут и 9 секунд. По истечении звездного года наблюдатель с Земли увидит Солнце около той же звезды, где оно ровно было год тому назад. Тропический год, то есть промежуток времени между двумя последовательными прохождениями Солнца через точки весеннего равноденствия, продолжается 365 дней 5 часов 48 минут и 46 секунд. Тропический год примерно на 20 минут короче звездного года.

 

Путь годичного движения Земли, или орбита, имеет форму эллипса, в одном из фокусов которого находится Солнце. Отсюда следует, что расстояние от Земли до Солнца меняется в течение года. Ближе всего к Солнцу, или в перигелии, Земля бывает 3 января. В этот день расстояние от Земли до Солнца равно 147 000 000 км. 5 июля, в афелии, Земля удаляется от Солнца на 152 000 000 км. Длина земной орбиты составляет около 940 000 000 км. Этот путь Земля побегает со средней скоростью 107 тыс. км/ час, или 29,8 км/сек. В афелии скорость уменьшается до 29,3 км/сек, а в перигелии возрастает до 30,3 км/сек.

 

Оборот Земли вокруг Солнца дает вторую основную единицу времени – год. В отличие от суточного вращения год обусловлен не самим обращением Земли вокруг Солнца и даже не изменением расстояния до него, а тем, что ось вращения Земли наклонена к плоскости орбиты. Угол наклона – 66 0 33’15’’.

 

В процессе годичного движения земная ось остается в неизменном положении, то есть всегда параллельной самой себе. Это при различном положении Земли по отношению к Солнцу обусловливает изменение освещения и нагревания северного и южного полушарий по сезонам года. Рассмотрим более подробно эти важнейшие геофизические явления.

 

21 марта и 23 сентября наклон земной оси нейтрален по отношению к Солнцу. В эти дни солнечные лучи отвесно падают на экватор, северное и южное полушария вплоть до полюсов освещаются равномерно, и на всех широтах день и ночь продолжаются по 12 часов. Поэтому эти числа называются днями равноденствия.

 

21 июня Земля занимает такое положение, при котором ее ось северным концом наклонена к Солнцу. Поэтому отвесные лучи падают уже не на экватор, а севернее его на угловое расстояние, равное наклону плоскости экватора к плоскости орбиты или эклиптики, то есть на 23033’ (900 – 660 33’ = 230 27’).

 

При суточном обороте Земли отвесно падающие лучи опишут на ней линию, севернее которой Солнце никогда не бывает в зените. Эта линия называется северным тропиком или поворотным кругом. Северный поворотный круг называется также тропиком Рака по имени созвездия, в котором находится в это время Солнце. Южный поворотный круг – тропиком Козерога. Числа, в которые Солнце бывает на тропиках в зените, называется днями солнцестояний.

 

В высоких северных широтах в день летнего солнцестояния круглые сутки освещается не только полюс, но и пространство за ним до широты 66033’ или Северного полярного круга.

 

В южном полушарии в этот день солнечный луч образует касательную к поверхности шара тоже на широте 66 0 33’, но так, что все пространство за этой линией, или южным полярным кругом 22 июня не освещается. Уже на следующий день, 23 июня, Солнце смещается от тропика в сторону экватора, на Северном полярном круге наступает короткая ночь, а на южном Солнце днем несколько поднимается над горизонтом.

 

Продолжительность дня в северном полушарии последовательно уменьшается, а в южном полушарии увеличивается до осеннего равноденствия – 23 сентября.

 

22 декабря, в день зимнего солнцестояния, отвесные лучи падают на южный тропик, а северные полярные страны, начиная от Северного полярного круга, не освещаются, а на Южном полярном круге и далее к полюсу Солнце круглые сутки находится выше линии горизонта. Так продолжается до дня весеннего равноденствия - 21 марта.

 

Таким образом, тропиками, или поворотными кругами (греч. tropikos – круг поворота), называются параллели 230 27’ южной и северной широта, на которых один раз в году в дни солнцестояний в полдень Солнце бывает в зените. Полярными кругами называются параллели 660 33’ северной и южной широты, на которых один раз в году в дни летнего солнцестояния Солнце не заходит, а в дни зимнего солнцестояния не восходит.

 

Год – это не только единица измерения времени, но и продолжительность сезонных циклов многих явлений в живой и неживой природе: сезонная смена погод, установление и сход снежного покрова в умеренных широтах, годовой режим рек и озер, сезонная ритмика в жизни растений и животных. В природе практически нет тел и явлений, которые не испытывали бы на себе влияние сезонной ритмики.

 6. ---приливы в геосфере
7. ГРАВИТАЦИОННОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ — силовое поле, обусловленное притяжением масс Земли и центробежной силой, которая возникает вследствие суточного вращения Земли; незначительно зависит также от притяжения Луны и Солнца и других небесных тел и масс земной атмосферы. Гравитационное поле Земли характеризуется силой тяжести, потенциалом силы тяжести и различными его производными. Потенциал имеет размерность м2•с-2, за единицу измерения первых производных потенциала (в т.ч. силы тяжести) в гравиметрии принят миллигал (мГал), равный 10-5 м•с-2, а для вторых производных — этвеш (Э, Е), равный 10-9•с-2.

 

 Значения основных характеристик гравитационного поля Земли: потенциал силы тяжести на уровне моря 62636830 м2•с-2; средняя сила тяжести на Земле 979,8 Гал; уменьшение средней силы тяжести от полюса к экватору 5200 мГал (в т.ч. за счёт суточного вращения Земли 3400 мГал); максимальная аномалия силы тяжести на Земле 660 мГал; нормальный вертикальный градиент силы тяжести 0,3086 мГал/м; максимальное уклонение отвеса на Земле 120"; диапазон периодических лунно-солнечных вариаций силы тяжести 0,4 мГал; возможная величина векового изменения силы тяжести <0,01 мГал/год.

 

Часть потенциала силы тяжести, обусловленная только притяжением Земли, называют геопотенциалом. Для решения многих глобальных задач (изучение фигуры Земли, расчёт траекторий ИСЗ и др.) геопотенциал представляется в виде разложения по сферическим функциям. Вторые производные потенциала силы тяжести измеряются гравитационными градиентометрами и вариометрами. Существует несколько разложений геопотенциала, различающихся исходными наблюдательными данными и степенями разложений.

 

Обычно гравитационное поле Земли представляют состоящим из 2 частей: нормальной и аномальной. Основная — нормальная часть поля соответствует схематизированной модели Земли в виде эллипсоида вращения (нормальная Земля). Она согласуется с реальной Землёй (совпадают центры масс, величины масс, угловые скорости и оси суточного вращения). Поверхность нормальной Земли считают уровенной, т.е. потенциал силы тяжести во всех её точках имеет одинаковое значение (см. геоид); сила тяжести направлена к ней по нормали и изменяется по простому закону. В гравиметрии широко используется международная формула нормальной силы тяжести:

 

g(р) = 978049(1 + 0,0052884 sin2р — 0,0000059 sin22р), мГал.

В CCCP и других социалистических странах в основном применяется формула Ф. Р. Гельмерта:

g(р) = 978030(1 + 0,005302 sin2р — 0,000007 sin 22р), мГал.

Из правых частей обеих формул вычитают 14 мГал для учёта ошибки в абсолютной силе тяжести, которая была установлена в результате многократных измерений абсолютной силы тяжести в разных местах. Выведены другие аналогичные формулы, в которых учитываются изменения нормальной силы тяжести вследствие трёхосности Земли, асимметричности её северного и южного полушарий и пр. Разность измеренной силы тяжести и нормальной называют аномалией силы тяжести (см. геофизическая аномалия). Аномальная часть гравитационного поля Земли по величине меньше, чем нормальная, и изменяется сложным образом. Поскольку положения Луны и Солнца относительно Земли изменяются, то происходит периодическая вариация гравитационного поля Земли. Это вызывает приливные деформации Земли, в т.ч. морские приливы. Существуют также неприливные изменения гравитационного поля Земли во времени, которые возникают из-за перераспределения масс в земных недрах, тектонических движений, землетрясений, извержения вулканов, перемещения водных и атмосферных масс, изменения угловой скорости и мгновенной оси суточного вращения Земли. Многие величины неприливных изменений гравитационного поля Земли не наблюдаются и оценены только теоретически.

 

На основании гравитационного поля Земли определяется геоид, характеризующий гравиметрическую фигуру Земли, относительно которой задаются высоты физической поверхности Земли. Гравитационное поле Земли в совокупности с другими геофизическими данными используется для изучения модели радиального распределения плотности Земли. По нему делаются выводы о гидростатическом равновесном состоянии Земли и о связанных с этим напряжениях в её недрах. По наблюдениям приливных вариаций силы тяжести изучают упругие свойства Земли.

Гравитационное поле Земли используется при расчёте орбит искусственных спутников Земли и траекторий движения ракет. По аномалиям гравитационного поля Земли изучают распределение плотностных неоднородностей в земной коре и верхней мантии, проводят тектоническое районирование, поиски месторождений полезных ископаемых (см. гравиметрическая разведка). Гравитационное поле Земли используется для вывода ряда фундаментальных постоянных геодезии, астрономии и геофизики.

Геомагнитное поле земли

Магнитное поле Земли часто называют геомагнитным полем. Оно представляет собой специальное магнитное поле, которое отличается генерированием источниками, являющимися внутриземными. Геомагнетизм изучает этот вид поля. Все организмы, обитающие на планете Земля, развиваются в ее естественных условиях. При этом отметить следует перечень важных особенностей, свойственных планете. Первоначально речь идет про то, что Земля является постоянным магнитом. При этом данный магнит создает вокруг себя магнитосферу. Она представляет собой постоянное магнитное поле.

magnitnoe poleТаким образом, можно сделать вывод о том, что все организмы будут появляться на планете и далее развиваться в условиях, связанных с постоянным магнитным полем. Это оказывает особенное влияние на разные виды биохимических процессов, происходящих в каждом из организмов.

Сегодня магнитотерапия применяется очень широко. В ее основу положено оказание особенного влияния на организм человека, его важные системы, органы. При этом преимущество такой терапии заключается в ее простоте, поскольку для этого необходимо только приобрести специальные магнитные браслеты, ставшее сегодня очень популярными. При использовании магнитных браслетов отмечается улучшение состояния здоровья, самочувствия, прилов сил, а также дополнительные моменты. Кроме этого, магнитный браслет – это также красивое украшение, отличающееся привлекательным внешним видом.

В ситуации, когда отмечается ослабление, касающееся внешнего магнитного поля, можно наблюдать отрицательное воздействие на организм. Отсутствия внешнего магнитного поля станет особенно опасным для каждого организма. Для того чтобы доказать это можно привести пример. Я. Крейн – это ученый из Канады, который провел интересный эксперимент. Суть эксперимента заключалась в том, чтобы провести исследования над организмами, которые были помещены в специальную камеру. В этой камере были созданы условия, заключающиеся в меньших показателях, касающихся магнитного поля, чем в случае земного.

Результаты проведенного исследования оказались очень интересным. Уже через некоторые время отмечалось значительное снижение способности бактерий к размножению. В случае птиц отмечалось ухудшение относительно нейромоторной активности. При проведении эксперимента над мышами отмечались результаты, заключающиеся в значительных изменениях обменных процессов. При условии более продолжительного пребывания в камере отмечается развитие бесплодия.

Российские ученые также проводили подобные эксперименты, которые доказывают, насколько важны магнитные волны. В ходе экспериментов использовались мыши, которые находились в камерах, где отмечалось экранирование от магнитного поля Земли. Спустя непродолжительное время, отмечались процессы, связанные с разложением тканей организма. При появлении детей у таких животных отмечалось отсутствие шерсти, а также дальнейшее развитие болезней. Таким образом, все эти эксперименты доказывают, что снижение естественного магнитного поля приводит к нарушению здоровья. При этом данный результат можно будет увидеть уже в скором времени.

Согласно данным, полученным от проведения ряда исследований, ученые говорят о том, что магнитное поле Земли характеризуется медленностью. Кроме этого, дополнительно отмечается ослабевание поля. Так, его сила стала меньше на 50% за 500 лет. Опасность заключается в том, что в больших городах, где проживает большое количество людей, отмечается дополнительное экранирование магнитного поля. Как следствие этого отмечается дополнительное снижение магнитного поля. Все дает возможность сделать вывод о том, что естественные условия, в которых должен жить человек, изменяются. Очевидно, что это приведет к отрицательным последствиям для людей.

Анализируя все сказанное выше, становится понятным, почему магнитная терапия оказывает положительное влияние на человека, его организм, разные органы и системы. Использование магнитных браслетов или других видов украшений данного типа следует рассматривать в качестве возможности компенсирования наблюдающегося дефицита магнитного поля, который, к сожалению, увеличивается. Для таких украшений становится свойственной определенная сила, касающаяся магнитного поля. За счет этого становится возможным восстанавливать магнитный фон, являющийся естественным. Это позволит создать оптимальные условия для жизни человека.

Сегодня магнитные браслеты становятся все более популярной продукцией. Все больше людей приобретают для себя такие украшения. При их использовании можно ощутить улучшение здоровья. Перед использованием браслета необходимо изучить инструкцию и ознакомиться со всеми противопоказаниями.