1년이면 지구는 완전한 혁명을 이룬다. 지구는 어느 방향으로 자전하나요? 르네상스와 현대

우리 행성의 끊임없는 움직임은 일반적으로 눈에 띄지 않는다는 사실에도 불구하고, 행성 지구가 태양 자체뿐만 아니라 태양 주위에서도 엄격하게 정의된 궤적을 따라 움직인다는 다양한 과학적 사실이 오랫동안 입증되었습니다. 자신의 축. 이것이 낮과 밤의 시간 변화 등 사람들이 매일 관찰하는 자연 현상의 질량을 결정하는 것입니다. 이 순간에도 이 글을 읽으면서 당신은 끊임없이 움직이고 있습니다. 이는 당신의 고향 행성의 움직임으로 인해 발생하는 움직임입니다.

변덕스러운 움직임

불행히도 과학자들이 아직 설명할 수 없는 이유로 지구 자체의 속도가 일정한 값이 아니라는 점이 흥미롭습니다. 그러나 매 세기마다 지구 속도가 약간 느려지는 것은 확실합니다. 약 0.0024초에 해당하는 양만큼 정상 회전합니다. 그러한 이상 현상은 조수의 썰물과 흐름을 결정하는 특정 달의 매력과 직접적으로 관련되어 있으며, 우리 행성은 자체 에너지의 상당 부분을 소비하여 개별 회전을 "느리게"합니다. 평소와 같이 지구의 경로와 반대 방향으로 움직이는 소위 조석 돌출은 물리학 법칙에 따라 다음과 같은 강력한 우주 시스템의 주요 제동 요소인 특정 마찰력의 출현을 유발합니다. 지구.

물론 실제로는 축이 없고, 계산을 돕는 가상의 직선입니다.

한 시간 안에 지구는 15도 회전한다고 믿어집니다. 축을 완전히 회전하는 데 걸리는 시간(360도, 하루 24시간)을 추측하는 것은 어렵지 않습니다.

낮 23시

지구가 사람들에게 친숙한 24시간, 즉 평범한 지구의 하루, 더 정확하게는 23시간 분 거의 4초 동안 자체 축을 중심으로 회전한다는 것이 분명합니다. 이동은 항상 서쪽 부분에서 동쪽 부분으로 발생하며 다른 부분은 발생하지 않습니다. 이러한 조건에서 적도의 속도는 시속 약 1670km에 도달하고 극에 접근함에 따라 점차 감소하여 원활하게 0으로 이동한다는 것을 계산하는 것은 어렵지 않습니다.

주변의 모든 물체가 사람과 함께 움직이기 때문에 지구가 그렇게 엄청난 속도로 회전하는 것을 육안으로 감지하는 것은 불가능합니다. 태양계의 모든 행성은 비슷한 움직임을 겪습니다. 예를 들어 금성은 이동 속도가 훨씬 느리기 때문에 금성의 날은 지구와 243배 이상 차이가 납니다.

오늘날 알려진 가장 빠른 행성은 목성과 토성으로 간주되며 각각 10시간과 10시간 30분 만에 축을 중심으로 전체 회전을 완료합니다.

축을 중심으로 한 지구의 회전은 전 세계 과학자들의 추가 면밀한 연구가 필요한 매우 흥미롭고 알려지지 않은 사실이라는 점에 유의해야 합니다.

지구의 자전은 지구의 움직임 중 하나이며, 이는 지구 표면, 내부, 대기 및 해양, 가까운 우주에서 발생하는 많은 천문 및 지구 물리학 현상을 반영합니다.

지구의 자전은 낮과 밤의 변화, 천체의 겉보기 일일 움직임, 실에 매달린 하중의 회전 평면의 회전, 낙하하는 물체가 동쪽으로 편향되는 현상 등을 설명합니다. 자전으로 인해 지구의 코리올리 힘은 표면에서 움직이는 물체에 작용하며 그 영향은 북반구의 오른쪽 강둑과 지구 남반구의 왼쪽 강의 침식 및 일부 특징에서 나타납니다. 대기 순환. 지구의 자전에 의해 생성되는 원심력은 적도와 지구의 극에서 중력 가속도의 차이를 부분적으로 설명합니다.

지구의 자전 패턴을 연구하기 위해 지구의 질량 중심을 공통 원점으로 하는 두 개의 좌표계가 도입되었습니다(그림 1.26). 지구의 시스템 X 1 Y 1 Z 1은 지구의 일일 회전에 참여하며 지구 표면의 지점에 대해 움직이지 않습니다. XYZ 항성 좌표계는 지구의 일일 자전과 관련이 없습니다. 그 기원은 은하계에서 태양 주위를 도는 지구의 연간 운동에 참여하면서 약간의 가속도를 가지고 우주 공간에서 움직이지만, 상대적으로 먼 별들의 이러한 운동은 균일하고 직선적인 것으로 간주될 수 있습니다. 따라서 이 시스템(및 모든 천체)에서 지구의 움직임은 관성 기준 시스템의 역학 법칙에 따라 연구될 수 있습니다. XOY 평면은 황도면과 정렬되고 X축은 초기 신기원의 춘분점 γ를 향합니다. 지구의 주요 관성축을 지구 좌표계의 축으로 사용하는 것이 편리하며 다른 축 선택이 가능합니다. 항성계에 대한 지구계의 위치는 일반적으로 세 개의 오일러 각 ψ, υ, ψ에 의해 결정됩니다.

그림 1.26. 지구의 자전을 연구하는 데 사용되는 좌표계

지구의 자전에 관한 기본 정보는 천체의 일상적인 움직임을 관찰함으로써 나옵니다. 지구의 자전은 서쪽에서 동쪽으로 일어난다. 즉, 지구의 북극에서 봤을 때 반시계 방향.

초기 시대의 황도에 대한 적도의 평균 경사(각 υ)는 거의 일정합니다(1900년에는 23° 27¢ 08.26²였으며 20세기에는 0.1² 미만으로 증가했습니다). 지구의 적도와 초기 시대의 황도(노드 선)의 교차선은 황도를 따라 동쪽에서 서쪽으로 천천히 이동하며 세기당 1° 13¢ 57.08²씩 이동하며 그 결과 각도 ψ가 변경됩니다. 25,800년에 360°씩(세차운동). OR의 순간 회전축은 항상 지구의 가장 작은 관성축과 거의 일치합니다. 19세기 말 이후의 관찰에 따르면, 이들 축 사이의 각도는 0.4²를 초과하지 않습니다.

지구가 하늘의 특정 지점을 기준으로 축을 중심으로 한 바퀴 회전하는 기간을 하루라고 합니다. 하루의 길이를 결정하는 포인트는 다음과 같습니다.

· 춘분점;

· 연간 수차에 의해 대체된 태양의 눈에 보이는 원반의 중심(“진정한 태양”);

· "평균 태양"은 가상의 지점으로, 어느 순간이든 이론적으로 하늘에서의 위치를 ​​계산할 수 있습니다.

이 지점에 의해 정의된 세 가지 다른 기간을 각각 항성일, 진태양일, 평균태양일이라고 합니다.

지구의 회전 속도는 상대 값으로 특징 지어집니다.

여기서 P z는 지구의 하루의 기간이고, T는 표준일(원자)의 기간으로 86400초에 해당합니다.

- 지구 및 표준일에 해당하는 각속도.

Ω의 값은 9~8번째 자리에서만 바뀌므로 ν의 값은 10-9-10-8 정도이다.

지구는 태양에 비해 더 짧은 시간에 별을 기준으로 축을 중심으로 한 번 완전히 회전합니다. 왜냐하면 태양은 지구가 회전하는 방향과 동일한 방향으로 황도를 따라 이동하기 때문입니다.

항성일은 모든 별과 관련하여 축을 중심으로 지구가 회전하는 기간에 의해 결정되지만, 별에는 고유한 움직임이 있고 더욱이 매우 복잡한 움직임이 있기 때문에 항성일의 시작을 계산해야 한다는 데 동의했습니다. 춘분점의 최고점의 순간부터 항성일의 길이는 동일한 자오선에 위치한 두 개의 연속적인 춘분점의 최고점 사이의 시간으로 간주됩니다.

세차운동과 영동 현상으로 인해 천구의 적도와 황도의 상대적인 위치가 계속해서 변하는데, 이는 황도상의 춘분점의 위치도 그에 따라 변한다는 것을 의미합니다. 항성일은 지구의 실제 자전 주기보다 0.0084초 짧으며, 황도를 따라 이동하는 태양은 별에 비해 같은 위치에 도달하는 것보다 일찍 춘분점에 도달한다는 것이 확립되었습니다.

지구는 원이 아닌 타원으로 태양을 중심으로 회전하므로 지구에서 태양의 움직임이 고르지 않은 것처럼 보입니다. 겨울의 진태양일은 여름보다 길어집니다. 예를 들어 12월 말에는 24시 04분 27초, 9월 중순에는 24시 03분입니다. 36초 태양일의 평균 단위는 24시간 03분으로 간주됩니다. 56.5554초 항성시.

지구 궤도의 타원율로 인해 태양에 대한 지구의 각속도는 연중 시간에 따라 달라집니다. 지구는 근일점(태양으로부터 가장 먼 궤도 지점)에 있을 때 궤도에서 가장 느리게 움직입니다. 결과적으로, 진태양일의 지속 시간은 일년 내내 동일하지 않습니다. 궤도의 타원율은 진폭 7.6분의 정현파로 설명할 수 있는 법칙에 따라 진태양일의 지속 기간을 변경합니다. 그리고 1년의 기간.

하루가 불규칙한 두 번째 이유는 지구의 축이 황도에 기울어져 일년 내내 태양이 적도에서 위아래로 명백하게 움직이기 때문입니다. 춘분 근처에서 태양의 직접 상승(그림 1.17)은 적도와 평행하게 이동할 때 동지 동안보다 (태양이 적도에 대해 비스듬히 움직이기 때문에) 더 느리게 변합니다. 결과적으로 진태양일의 지속 시간에 9.8분의 진폭을 갖는 정현파 항이 추가됩니다. 그리고 6개월의 기간. 진태양일의 길이를 변화시키고 시간에 따라 달라지는 다른 주기적인 효과도 있지만 그 효과는 작습니다.

이러한 효과가 복합적으로 작용한 결과, 진태양일은 3월 26~27일과 9월 12~13일에 가장 짧고, 6월 18~19일과 12월 20~21일에 가장 길다.

이러한 변동성을 제거하기 위해 그들은 소위 평균 태양에 연결된 평균 태양일을 사용합니다. 이는 실제 태양처럼 황도를 따르지 않고 천구의 적도를 따라 균일하게 이동하고 태양의 중심과 일치하는 조건부 지점입니다. 춘분의 순간. 천구를 가로지르는 평균 태양의 공전 기간은 열대년과 같습니다.

평균 태양일은 진태양일처럼 주기적인 변화를 받지 않지만, 지구 축 회전 기간의 변화와 (적은 정도) 열대 연도의 길이 변화로 인해 그 지속 시간이 단조롭게 변합니다. 100년마다 약 0.0017초씩 증가합니다. 따라서 2000년 초 평균 태양일의 지속 시간은 86400.002 SI 초였습니다(SI 초는 원자 내 주기 과정을 사용하여 결정됨).

항성일은 365.2422/366.2422=0.997270 평균 태양일입니다. 이 값은 항성시와 태양시의 일정한 비율입니다.

평균태양시와 항성시는 다음 관계에 의해 서로 관련됩니다.

24시간 수요일 태양시 = 24시간. 03분 56.555초 항성시

1 시간 = 1시간 00분 09.856초

1 분. = 1분 00.164초

1 초. = 1.003초

24시간 항성시 = 23시간 56분. 04.091초 수요일 태양시

1시간 = 59분 50.170초

1 분. = 59.836초

1 초. = 0.997초

항성, 진태양, 평균태양 등 모든 차원의 시간은 자오선에 따라 다릅니다. 그러나 같은 시간, 같은 자오선에 있는 모든 지점은 같은 시간을 가지며 이를 로컬 시간이라고 합니다. 동일한 평행선을 따라 서쪽 또는 동쪽으로 이동할 때 출발점의 시간은 이 평행선에 위치한 다른 모든 지리적 지점의 현지 시간과 일치하지 않습니다.

이러한 단점을 어느 정도 제거하기 위해 캐나다 S. Flushing은 표준 시간 도입을 제안했습니다. 지구 표면을 24개의 시간대로 나누는 것에 기초한 시간 계산 시스템입니다. 각 시간은 이웃 시간대와 경도가 15°입니다. 플러싱은 세계 지도에 24개의 주요 자오선을 표시했습니다. 그 시간대의 경계는 동쪽과 서쪽으로 약 7.5°로 관례적으로 그려졌습니다. 모든 지점에 대해 매 순간 동일한 시간대의 시간은 동일한 것으로 간주되었습니다.

플러싱 이전에는 전 세계 여러 나라에서 다양한 본초 자오선을 사용한 지도가 출판되었습니다. 예를 들어, 러시아에서는 프랑스의 풀코보 천문대, 독일의 파리 천문대, 터키의 베를린 천문대, 이스탄불 천문대를 통과하는 자오선에서 경도를 계산했습니다. 표준시를 도입하기 위해서는 하나의 본초자오선을 통일하는 것이 필요했습니다.

표준시는 1883년과 1884년에 미국에서 처음 도입되었습니다. 워싱턴에서 열린 국제 회의에서 러시아도 참가하여 표준 시간에 합의된 결정이 내려졌습니다. 회의 참가자들은 본초 자오선을 그리니치 천문대의 자오선으로 간주하고 그리니치 자오선의 지역 평균 태양시를 세계시 또는 세계시라고 부르기로 합의했습니다. 이번 회의에서는 소위 '날짜 변경선'도 설정되었습니다.

우리나라에서는 1919년에 표준시가 도입되었다. 기본으로 삼아 국제 시스템당시 존재했던 시간대와 행정 구역을 기준으로 RSFSR 지도에는 II부터 XII까지의 시간대가 표시되어 있습니다. 그리니치 자오선 동쪽에 위치한 시간대의 현지 시간은 구역마다 1시간씩 증가하고 그리니치 서쪽으로 갈수록 1시간씩 감소합니다.

달력 날짜별로 시간을 계산할 때 새 날짜(월의 날짜)가 시작되는 자오선을 설정하는 것이 중요합니다. 국제 협약에 따르면 날짜 변경선은 그리니치에서 180° 떨어진 자오선을 따라 대부분 이어지며, 그리니치에서 후퇴합니다. 서쪽으로는 브란겔 섬과 알류샨 열도 근처, 동쪽으로는 아시아 해안에서 떨어져 있습니다. , 피지, 사모아, 통가타부, 케르만덱, 채텀 섬.

날짜 변경선의 서쪽에 있는 달의 날짜는 항상 동쪽에 있는 것보다 하루 더 많습니다. 그러므로 이 선을 서쪽에서 동쪽으로 건너면 달의 수를 1씩 줄이고, 동쪽에서 서쪽으로 건너면 1씩 늘려야 한다. 이러한 날짜 변경은 일반적으로 국제 날짜 변경선을 넘은 후 가장 가까운 자정에 이루어집니다. 새로운 달력의 달과 새해국제 날짜 변경선에서 시작합니다.

따라서 날짜 변경선이 주로 지나가는 본초 자오선과 180°E 자오선은 지구를 서반구와 동반구로 나눕니다.

인류 역사를 통틀어 지구의 일일 자전은 항상 사람들의 활동을 규제하는 이상적인 시간 기준으로 사용되었으며 통일성과 정확성의 상징이었습니다.

기원전 시간을 결정하는 가장 오래된 도구는 그리스의 포인터인 노몬(gnomon)으로, 평평한 지역의 수직 기둥으로, 태양이 움직일 때 그 방향이 바뀌는 그림자는 눈금에 표시된 눈금으로 이 시간 또는 저 시간을 나타냅니다. 기둥 근처의 땅. 해시계는 기원전 7세기부터 알려져 왔습니다. 처음에는 이집트와 중동 국가에서 흔했고 그리스와 로마로 이주했으며 나중에는 서유럽과 동유럽 국가에도 침투했습니다. 고대, 중세, 현대의 천문학자와 수학자들은 해시계를 만드는 기술과 이를 사용하는 능력인 해시계 문제를 다루었습니다. 18세기에 그리고 19세기 초. Gnomonics는 수학 교과서에 제시되었습니다.

그리고 1955년 이후에야 시간 정확성에 대한 물리학자와 천문학자들의 요구가 크게 높아졌을 때, 지구의 일일 자전을 시간 표준으로 만족하는 것이 불가능해졌는데, 이는 이미 필요한 정확성과 일치하지 않았습니다. 지구의 자전으로 결정되는 시간은 극의 움직임과 각운동량의 재분배로 인해 고르지 않습니다. 다양한 부품지구(수권, 맨틀, 액체 코어). 타이밍을 위해 채택된 자오선은 EOR 지점과 경도 0에 해당하는 적도 지점에 의해 결정됩니다. 이 자오선은 그리니치와 매우 가깝습니다.

지구는 불규칙하게 회전하므로 하루의 길이가 변합니다. 지구의 자전 속도는 가장 간단하게 표준(86,400초)에서 지구의 하루 길이의 편차로 특징지어질 수 있습니다. 지구의 하루가 짧을수록 지구의 자전 속도가 빨라집니다.

지구 자전 속도의 변화 크기에는 세 가지 구성 요소가 있습니다. 즉, 장기 둔화, 주기적인 계절 변동, 불규칙하고 급격한 변화입니다.

지구의 자전 속도가 장기적으로 느려지는 것은 달과 태양이 끌어당기는 조석력의 작용 때문입니다. 조석력은 지구 중심과 방해하는 물체의 중심(달 또는 태양)을 연결하는 직선을 따라 지구를 늘립니다. 이 경우 지구의 압축력은 합력이 적도면과 일치하면 증가하고 열대 지방으로 벗어나면 감소합니다. 압축된 지구의 관성 모멘트는 변형되지 않은 구형 행성의 관성 모멘트보다 크고, 지구의 각운동량(즉, 각속도에 의한 관성 모멘트의 곱)이 일정하게 유지되어야 하기 때문에 지구의 회전 속도는 압축된 지구는 변형되지 않은 지구보다 작습니다. 달과 태양의 적위, 지구에서 달과 태양까지의 거리가 끊임없이 변하기 때문에 조석력은 시간이 지남에 따라 변동합니다. 그에 따라 지구의 압축이 변하고, 이는 궁극적으로 지구의 자전 속도에 조석 변동을 일으킵니다. 그 중 가장 중요한 것은 반월 및 월별 기간의 변동입니다.

지구 자전 속도의 둔화는 천문 관측과 고생물학 연구 중에 감지됩니다. 고대 일식을 관찰한 결과, 10만년마다 낮의 길이가 2초씩 늘어난다는 결론이 나왔습니다. 산호에 대한 고생물학적 관찰에 따르면 따뜻한 바다의 산호는 자라서 벨트를 형성하며 그 두께는 하루에 받는 빛의 양에 따라 달라집니다. 따라서 구조의 연간 변화를 결정하고 연간 일수를 계산하는 것이 가능합니다. 현대에는 365개의 산호대가 발견되었습니다. 고생물학적 관찰(표 5)에 따르면, 하루의 길이는 시간에 따라 100,000년당 1.9초씩 선형적으로 증가합니다.

표 5

지난 250년간의 관측에 따르면 하루는 100년에 0.0014초씩 증가했습니다. 일부 데이터에 따르면 조석 감속 외에도 회전 속도가 세기당 0.001초씩 증가하는데, 이는 지구 내부 물질의 느린 이동으로 인한 지구 관성 모멘트의 변화와 표면에. 자체 가속으로 인해 하루의 길이가 줄어듭니다. 결과적으로 그것이 없다면 일은 100년마다 0.0024초씩 증가할 것입니다.

원자시계가 만들어지기 전에는 달, 태양, 행성의 관측 및 계산된 좌표를 비교하여 지구의 자전을 제어했습니다. 이러한 방식으로, 지구의 움직임에 대한 최초의 도구적 관찰이 이루어진 17세기 말부터 지난 3세기 동안 지구의 자전 속도 변화에 대한 아이디어를 얻을 수 있었습니다. 달, 태양, 행성이 시작되었습니다. 이 데이터를 분석하면(그림 1.27) 17세기 초부터의 것으로 나타났습니다. 19세기 중반까지. 지구의 자전 속도는 거의 변하지 않았습니다. 19세기 후반부터. 현재까지 60~70년 정도의 특징적인 시간을 갖는 상당히 불규칙한 속도 변동이 관찰되었습니다.

그림 1.27. 350년 동안 표준 값과의 낮 길이 편차

지구는 지구의 하루 길이가 기준치보다 0.003초 짧았던 1870년경에 가장 빠르게 자전했다. 가장 느린 것은 지구의 하루가 표준 하루보다 0.004초 길었던 1903년경입니다. 1903년부터 1934년까지 30년대 후반부터 1972년까지 지구의 자전이 가속화되었습니다. 경기둔화가 있었고 1973년 이후부터였습니다. 현재 지구는 자전을 가속화하고 있습니다.

지구 자전율의 주기적인 연간 및 반기 변동은 대기의 계절적 역학과 행성의 강수량 분포로 인한 지구 관성 모멘트의 주기적인 변화로 설명됩니다. 현대 데이터에 따르면 하루의 길이는 일년 내내 ±0.001초씩 변합니다. 7~8월은 낮이 가장 짧고, 3월은 낮이 가장 길다.

지구 자전 속도의 주기적인 변화는 14일과 28일(달), 6개월과 1년(태양)의 주기를 갖습니다. 지구의 자전 최소 속도(가속도 0)는 2월 14일에 해당하고, 평균 속도(최대 가속도)는 5월 28일, 최대 속도(가속도 0)는 8월 9일, 평균 속도(최소 감속)는 11월 6일에 해당한다. .

지구 회전 속도의 무작위 변화도 관찰되는데, 이는 거의 11년의 배수에 해당하는 불규칙한 시간 간격으로 발생합니다. 각속도의 상대적 변화의 절대값은 1898년에 도달했습니다. 3.9×10 -8, 1920년 – 4.5×10 -8. 지구 회전 속도의 무작위 변동의 성격과 성격은 거의 연구되지 않았습니다. 한 가지 가설은 지구 내부 일부 암석의 재결정화로 인한 지구 자전 각속도의 불규칙한 변동과 관성 모멘트의 변화를 설명합니다.

지구의 불규칙한 회전이 발견되기 전에는 파생된 시간 단위인 초가 평균 태양일의 1/86400으로 정의되었습니다. 지구의 고르지 않은 회전으로 인한 평균 태양일의 변동성으로 인해 우리는 두 번째 정의를 포기해야 했습니다.

1959년 10월 국제도량형국은 시간의 기본 단위인 초에 대해 다음과 같은 정의를 내리기로 결정했습니다.

"1초는 천문력 시간 1월 0일 1900년의 열대년 1/31556925.9747입니다."

이렇게 정의된 두 번째 것을 "ephemeris"라고 합니다. 숫자 31556925.9747=86400'365.2421988은 열대 연도의 초 수이며, 1900년 1월 0일 천문력 시간(뉴턴 표준시) 12시간의 기간은 평균 태양일 365.2421988일과 같습니다.

즉, 천문력초는 천문력 시간 12시간인 1900년 1월 0일에 있었던 평균 태양일의 평균 길이의 1/86400에 해당하는 기간입니다. 따라서 두 번째의 새로운 정의는 태양 주위의 지구의 움직임과도 관련이 있었지만 이전 정의는 축을 중심으로 한 회전에만 기반을 두었습니다.

오늘날 시간은 가장 정확하게 측정할 수 있는 물리량입니다. 시간 단위("원자" 시간의 초(SI 초))는 세슘-133 원자 바닥 상태의 두 초미세 준위 사이의 전이에 해당하는 방사선 기간의 9192631770 기간과 동일하며 1967년에 도입되었습니다. 제12차 도량형 총회 결정에 따라 1970년에는 "원자" 시간이 기본 기준 시간으로 채택되었습니다. 세슘 주파수 표준의 상대 정확도는 수년에 걸쳐 10 -10 -10 -11입니다. 원자시 표준은 일일 변동이나 장기 변동이 없으며 노화되지 않으며 충분한 확실성, 정확성 및 재현성을 갖습니다.

원자 시간의 도입으로 지구의 고르지 않은 회전을 결정하는 정확도가 크게 향상되었습니다. 이 순간부터 한 달 이상의 기간 동안 지구 자전 속도의 모든 변동을 기록하는 것이 가능해졌습니다. 그림 1.28은 1955~2000년 기간의 월별 평균 편차 추이를 보여줍니다.

1956년부터 1961년까지 1962년부터 1972년까지 지구의 자전 속도가 빨라졌습니다. - 1973년부터 속도가 느려졌습니다. 현재까지 - 다시 가속화되었습니다. 이러한 가속화는 아직 끝나지 않았으며 2010년까지 계속될 것입니다. 회전 가속 1958-1961 그리고 1989-1994년 경기 둔화. 단기적인 변동입니다. 계절적 변화로 인해 지구의 자전 속도는 4월과 11월에 가장 느리고 1월과 7월에 가장 높습니다. 1월 최대값은 7월 최대값보다 훨씬 적습니다. 7월 기준과 지구의 하루 길이의 최소 편차와 4월 또는 11월의 최대 편차 간의 차이는 0.001초입니다.

그림 1.28. 45년 동안 표준과 지구의 하루 길이의 월별 평균 편차

지구 자전의 불균일성, 지구 축의 회전 및 극의 움직임에 대한 연구는 과학적으로나 실용적으로 매우 중요합니다. 천체와 지상 물체의 좌표를 결정하려면 이러한 매개변수에 대한 지식이 필요합니다. 그들은 지구과학의 다양한 분야에 대한 우리의 지식을 확장하는 데 기여합니다.

20세기 80년대에는 새로운 측지학 방법이 지구 자전 매개변수를 결정하는 천문학적 방법을 대체했습니다. 위성의 도플러 관측, 달과 위성의 레이저 거리 측정, GPS 위성 위치 확인 시스템, 무선 간섭계는 지구의 불규칙한 회전과 극의 움직임을 연구하는 데 효과적인 수단입니다. 무선 간섭계에 가장 적합한 것은 퀘이사입니다. 이는 매우 작은 각도 크기(0.02² 미만)의 강력한 무선 방출 소스로, 분명히 우주에서 가장 먼 물체이며 하늘에서 거의 움직이지 않습니다. 퀘이사 전파 간섭계는 연구를 위한 가장 효과적이고 독립적인 광학 측정 수단을 나타냅니다. 회전 운동지구.

학창 시절 어머니가 나에게 다가와 내 학교 지구본을 360도 돌렸던 순간을 기억합니다. 그러자 그녀는 나에게 이렇게 물었습니다. “아들아, 그거 알아? 지구를 축을 중심으로 회전하는 데 몇 시간이 걸립니까??" 라고 생각했는데, 선생님이 계속 말씀하셨습니다. "그런데 지리 교과서를 펴서 알아보세요." 나는 선생님의 조언을 따랐고 이전에 몰랐던 사실을 발견했습니다. 그래서...

지구가 자전하는 데 얼마나 걸리나요?

우리 행성은 정확히 24시간 만에 축을 중심으로 완전한 회전을 완료합니다. 그렇게 하루가 지나갑니다. 그들 불리는 "화창한"몇일 동안.

행성 자체가 회전한다 서쪽에서 동쪽으로. 그리고 황도의 북극(혹은 북극성)에서 관찰하면 자전이 일어난다. 시계 반대방향.

이 돌고 있는 덕분에 낮과 밤의 변화. 결국 절반이 빛난다 태양 광선, 다른 하나는 그림자 속에 남아 있습니다.

또한 행성의 회전은 북반구에서 오른쪽으로, 남쪽에서 왼쪽으로 이동하는 전류(예: 강 또는 바람)의 편차에 의해 촉진됩니다.

지구의 일일 회전에 관한 아이디어의 역사

각기 다른 시기에 사람들은 자신들만의 방식으로 하루의 변화를 설명하려고 노력했습니다. 가설은 종종 서로 대체되었으며 각 고대인은 자신의 이론을 가지고 있었습니다.

• 하늘의 일일 변화에 대한 최초의 설명이 주어졌습니다. 피타고라스 시대에. Philolaus 세계 시스템의 지구는 특정 움직임을 일으킨다고 믿어졌습니다.. 하지만 회전식은 아니었지만 진보적인. 그리고 이러한 움직임은 소위 "중앙 화재"를 통해 일어났습니다.
• 우리 행성이 정확히 다음과 같다고 주장한 최초의 고대 천문학자 회전하다, 인도 과학자가 되다 아리야바타(5세기 말 ~ 6세기 초에 살았던 사람);
• 그러다가 19세기 후반에 유럽에서는 지구 이동의 가능성에 대해 더 자세한 논의가 열렸습니다.이에 관해 가장 널리 쓰여진 사람은 다음과 같은 파리의 과학자였습니다. 장 부리당, 니콜라이 오렘그리고 작센의 알베르트;
• 1543년에 유명한 니콜라우스 코페르니쿠스이미 썼다 내 일"천구의 회전에 관하여" , 이는 당시 많은 천문학자들의 지지를 받았습니다.
• 그리고 나중에 갈릴레오 갈릴레이기본을 공식화했다 상대성 이론. 그는 다음과 같이 주장했다 지구(또는 다른 물체)의 움직임은 진행 중인 내부 및 외부 프로세스에 어떤 식으로도 영향을 미치지 않습니다.

이것은 우리 행성의 회전에 관한 가설 개발의 주요 단계였습니다. 많은 발견에 기여한 것은 이 주제와 관련된 문제에 대한 이해였습니다. 역학의 법칙그리고 원산지 새로운 우주론.

축을 중심으로 지구가 회전하는 기간은 일정한 값입니다. 천문학적으로는 23시간 56분 4초에 해당합니다. 그러나 과학자들은 이 수치를 24시간, 즉 지구상의 하루로 반올림하여 사소한 오류를 고려하지 않았습니다. 그러한 회전 중 하나를 일주 회전이라고 하며 서쪽에서 동쪽으로 발생합니다. 지구인에게는 아침, 오후, 저녁이 서로 교체되는 것처럼 보입니다. 즉, 일출, 정오, 일몰은 행성의 일일 자전과 완전히 일치합니다.

지구의 축은 무엇입니까?

지구의 축은 태양으로부터 세 번째 행성이 ​​회전하는 가상의 선으로 정신적으로 상상할 수 있습니다. 이 축은 북극과 남극이라는 두 개의 일정한 지점에서 지구 표면과 교차합니다. 예를 들어, 지축의 방향을 정신적으로 계속 위쪽으로 유지하면 북극성 옆을 지나갈 것입니다. 그건 그렇고, 이것이 바로 북극성의 부동성을 설명하는 것입니다. 천구가 축을 중심으로, 즉 이 별을 중심으로 움직이는 효과가 생성됩니다.

또한 별이 빛나는 하늘이 동쪽에서 서쪽 방향으로 회전하는 것처럼 지구에서 온 사람에게도 보입니다. 그러나 그것은 사실이 아닙니다. 겉으로 보이는 움직임은 실제 일일 회전을 반영한 것일 뿐입니다. 우리 행성은 하나가 아닌 적어도 두 가지 과정에 동시에 참여한다는 것을 아는 것이 중요합니다. 그것은 지구의 축을 중심으로 회전하고 천체 주위를 궤도 운동합니다.

태양의 겉보기 움직임은 지구 주위의 궤도에서 우리 행성의 실제 움직임을 반영하는 것과 같습니다. 결과적으로 첫날이 오고 밤이 됩니다. 한 동작은 다른 동작 없이는 생각할 수 없다는 점에 유의하세요! 이것이 우주의 법칙입니다. 또한 축을 중심으로 지구가 회전하는 기간이 지구의 하루와 같으면 천체 주위를 이동하는 시간은 일정한 값이 아닙니다. 이러한 지표에 무엇이 영향을 미치는지 알아 보겠습니다.

지구의 궤도 자전 속도에 영향을 미치는 것은 무엇입니까?

축을 중심으로 한 지구의 공전 기간은 일정한 값이며, 이는 푸른 행성이 별 주위의 궤도에서 이동하는 속도에 대해서는 말할 수 없습니다. 오랫동안 천문학자들은 이 속도가 일정하다고 생각했습니다. 그렇지 않은 것으로 밝혀졌습니다! 현재 가장 정확한 측정 장비 덕분에 과학자들은 이전에 얻은 수치에서 약간의 편차를 발견했습니다.

이러한 가변성의 이유는 해조 중에 발생하는 마찰 때문입니다. 이것이 태양에서 세 번째 행성의 궤도 속도 감소에 직접적인 영향을 미치는 것입니다. 차례로, 조수의 썰물과 흐름은 지구상의 끊임없는 위성인 달의 작용의 결과입니다. 사람은 축을 중심으로 지구가 회전하는 기간과 마찬가지로 천체 주위에 행성이 회전하는 것을 눈치 채지 못합니다. 그러나 우리는 봄이 여름으로, 여름이 가을로, 가을이 겨울로 이어진다는 사실에 주목하지 않을 수 없습니다. 그리고 이런 일은 항상 일어납니다. 이것은 365.25일, 즉 지구 1년 동안 지속되는 행성의 궤도 운동의 결과입니다.

지구가 태양에 비해 고르지 않게 움직인다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 예를 들어, 어떤 지점에서는 천체에 가장 가깝고 다른 지점에서는 가장 멀리 떨어져 있습니다. 그리고 한 가지 더: 지구 주위의 궤도는 원이 아니라 타원형 또는 타원입니다.

사람이 일일 회전을 알아차리지 못하는 이유는 무엇입니까?

사람은 표면에 있는 동안 행성의 회전을 결코 알아차릴 수 없습니다. 이것은 우리와 지구본의 크기 차이로 설명됩니다. 그것은 우리에게 너무 큽니다! 축을 중심으로 지구가 공전하는 기간을 알아차릴 수는 없지만 느낄 수는 있습니다. 낮이 밤으로 바뀌고 그 반대도 마찬가지입니다. 이것은 위에서 이미 논의되었습니다. 하지만 푸른 행성이 축을 중심으로 회전할 수 없다면 어떻게 될까요? 내용은 다음과 같습니다. 지구의 한쪽에는 영원한 낮이 있고 다른 한쪽에는 영원한 밤이 있습니다! 정말 끔찍하지 않나요?

아는 것이 중요합니다!

따라서 축을 중심으로 지구가 회전하는 기간은 거의 24시간이고, 태양 주위를 "이동"하는 시간은 약 365.25일(지구 1년)입니다. 왜냐하면 이 값은 일정하지 않기 때문입니다. 고려된 두 가지 움직임 외에도 지구도 다른 움직임에도 참여한다는 사실에 주목하겠습니다. 예를 들어, 다른 행성과 함께 우리 은하계인 은하수를 기준으로 움직입니다. 차례로, 그것은 다른 이웃 은하계에 비해 약간의 움직임을 만듭니다. 그리고 모든 일이 일어나는 이유는 우주에는 불변하고 움직일 수 없는 어떤 것도 없었고 앞으로도 없을 것이기 때문입니다! 이것을 평생 기억해야 합니다.

우리 행성은 끊임없이 움직이며 태양과 자체 축을 중심으로 회전합니다. 지구의 축은 지구 평면을 기준으로 66 0 33 ꞌ의 각도로 북극에서 남극(회전하는 동안 움직이지 않음)으로 그려진 가상의 선입니다. 모든 물체는 평행하게 움직이고 속도는 동일하기 때문에 사람들은 회전하는 순간을 알아차릴 수 없습니다. 마치 우리가 배를 타고 항해하고 배 위의 물체와 물체의 움직임을 알아차리지 못하는 것과 똑같아 보일 것입니다.

축 주위의 완전한 회전은 23시간 56분 4초로 구성된 1항성일 내에 완료됩니다. 이 기간 동안 먼저 행성의 한쪽 또는 다른 쪽이 태양을 향해 회전하여 태양으로부터 다양한 양의 열과 빛을 받습니다. 또한 축을 중심으로 한 지구의 회전은 모양에 영향을 미치며 (평평한 극은 축을 중심으로 한 행성의 회전 결과입니다) 신체가 수평면에서 움직일 때의 편차 (남반구의 강, 해류 및 바람이 왼쪽은 북반구, 오른쪽은 북반구).

선형 및 각도 회전 속도

(지구 회전)

축을 중심으로 한 지구의 선형 회전 속도는 적도 지역에서 465m/s 또는 1674km/h이며, 지구에서 멀어질수록 속도는 점차 느려지고 북극과 남극에서는 0이 됩니다. 예를 들어, 적도 도시 키토(에콰도르의 수도) 시민의 경우 남아메리카) 회전 속도는 465m/s에 불과하며, 적도 이북 55도선에 사는 모스크바 사람들의 경우 260m/s(거의 절반)입니다.

매년 축을 중심으로 한 회전 속도는 4밀리초씩 감소합니다. 이는 달이 바다와 조수 강도에 미치는 영향 때문입니다. 달의 중력은 지구의 축 회전과 반대 방향으로 물을 "당겨" 회전 속도를 4밀리초만큼 늦추는 약간의 마찰력을 생성합니다. 각회전 속도는 모든 곳에서 동일하게 유지되며 그 값은 시간당 15도입니다.

낮이 밤으로 바뀌는 이유는 무엇입니까?

(낮과 밤의 변화)

지구가 축을 중심으로 완전히 회전하는 데 걸리는 시간은 1항성일(23시간 56분 4초)입니다. 이 기간 동안 태양이 비추는 쪽은 하루 중 가장 먼저 "힘을 받는" 쪽이고, 그림자 쪽은 다음과 같습니다. 밤의 통제하에 있고 그 반대도 마찬가지입니다.

지구가 다르게 회전하고 한쪽이 지속적으로 태양을 향하면 온도가 높아지고 (최대 섭씨 100도) 모든 물이 증발하고 반대쪽에서는 서리가 날 것입니다. 그러면 물은 두꺼운 얼음층 아래에 ​​있을 것입니다. 첫 번째 조건과 두 번째 조건 모두 생명의 발달과 인류의 존재에 있어서 용납될 수 없는 것입니다.

계절은 왜 바뀌나요?

(지구의 계절 변화)

축이 지구 표면에 대해 특정 각도로 기울어져 있기 때문에 해당 섹션은 다음을 받습니다. 다른 시간다양한 양의 열과 빛으로 인해 계절이 변합니다. 연중 시간을 결정하는 데 필요한 천문학적 매개 변수에 따라 특정 시점이 기준점으로 사용됩니다. 여름과 겨울의 경우 동지일(6월 21일 및 12월 22일), 봄과 가을의 경우 춘분(3월 20일) 그리고 9월 23일). 9 월부터 3 월까지 북반구는 더 적은 시간 동안 태양을 향하므로 열과 빛이 적습니다. 안녕하세요 겨울 겨울, 이때 남반구는 많은 열과 빛을 받고 여름이 오래 지속됩니다! 6개월이 지나고 지구는 궤도 반대 지점으로 이동하고 북반구는 더 많은 열과 빛을 받고 낮이 길어지고 태양이 더 높이 떠오릅니다. 여름이 옵니다.

지구가 태양과 관련하여 독점적으로 수직 위치에 위치한다면 계절은 전혀 존재하지 않을 것입니다. 태양이 비추는 절반의 모든 지점은 동일하고 균일한 양의 열과 빛을 받게 되기 때문입니다.