Движения Земли Земля участвует во многих видах движения

Движения Земли Земля участвует во многих видах движения. Вот некоторые из них: 1. вращается вокруг воображаемой оси, совершая полный оборот на 360 по отношению к звёздам за 23 часа 56 мин 4 сек и на ≈361 по отношению к Солнцу за 24 часа; 2. вращается вокруг барицентра – общего центра тяжести масс системы «Земля-Луна» , совершая полный оборот за 27, 3 суток; 3. движется вокруг Солнца по орбите длиной 934 млн. км со средней скоростью 29, 8 км/сек, совершая полный оборот за 365 суток 6 час 9 мин 9 сек; 4. движется вместе с Солнечной системой относительно соседних звёзд Галактики в направлении созвездий Лира и Геркулес со скоростью ≈ 20 км/сек; 5. движется вместе с Солнцем и другими звёздами вокруг центра Галактики, который находится в направлении к созвездию Стрельца, со скоростью ≈250 км/сек, совершая полный оборот примерно за 200 млн. лет. Сейчас идёт 22 ой галактический год. Движение Галактики напоминает движение роя насекомых – рой движется в одну сторону как нечто целое, но отдельные особи хаотично перемещаются внутри него в разных направлениях. Так и Солнечная система движется вместе с окружающими её звёздами вокруг центра Галактики и в то же время в составе Галактики – в направлении созвездий Лиры и Геркулеса.

Земля вращается вокруг воображаемой оси с запада на восток, т. е. против часовой стрелки, если смотреть со стороны северного полюса. Доказательства вращения: Главное физическое доказательство – опыт с качающимся маятником. Его впервые поставил французский учёный Ж. Фуко ещё в 1851 году. По законам механики всякое качающееся тело сохраняет плоскость качания неизменной в пространстве. Надо подвесить на шнуре маятник и поместить под ним круг с нанесёнными на него делениями. Раскачаем маятник в плоскости меридиана. Плоскость его качания остаётся неизменной, в чём можно убедиться, наблюдая Полярную звезду, но по отношению к кругу, а значит и к поверхности Земли она меняется и отклоняется от первоначально намеченной на определённый угол, который зависит от широты места наблюдения. На полюсе этот угол составляет 360 в сутки (15 в час), на экваторе плоскость качания не изменяется, так как постоянно совпадает с меридианом. В промежуточных широтах угол возрастает от экватора к полюсам в соответствии с формулой 15 x sin φ в час. направление меридиана плоскость качания маятника

• Второе доказательство – отклонение падающих тел к востоку от отвесной линии. Оно происходит на всех широтах кроме полюсов. Земля вращается с запада на восток. Тело на высоте имеет большую линейную скорость, чем поверхность, и по инерции сохраняет эту скорость, «обгоняя» точку своего предполагаемого падения. • Ещё одно доказательство – сжатие Земли с полюсов, возможное только у вращающегося тела. Оно было определено по различию длины 1 меридиана и радиуса кривизны. У экватора длина градуса меридиана 110, 6 км, а радиус кривизны меньше, у полюса – 111, 7 км, а радиус кривизны больше.

Вращение Земли вокруг своей оси имеет важные географические следствия: • Фигура Земли – геоид, близкий к эллипсоиду вращения. • Отклонение тел, движущихся в горизонтальной плоскости (рек, ветров, течений и т. д. ), от их первоначального направления вправо – в северном полушарии, влево – в южном. • С вращением Земли связана естественная единица измерения времени – сутки. Различают сутки звёздные – полный оборот планеты относительно звёзд (23 ч 56 м 4 с), и солнечные: истинные и средние. Истинные солнечные сутки – промежуток времени между двумя последовательными одноимёнными кульминациями центра солнечного диска через меридиан точки наблюдения. Их продолжительность меняется (максимально на 16 минут в октябре) из-за неравномерного движения Земли по эллиптической орбите и соответственно Солнца по эклиптике. На практике пользуются средними солнечными сутками, равными 24 часам. Они длиннее звёздных на ≈ 4 минуты, так как пока Земля совершает полный оборот вокруг оси, она продвигается по орбите на ≈ 1 , и ей нужно ещё довернуться на ≈1 (в целом повернуться не на 360 , а на 361 ), чтобы Солнце «пришло» на исходный меридиан. За начало средних солнечных суток принимают момент нижней кульминации Солнца, т. е. полночь. • Сутки делят на 24 часа, каждый час на 60 минут, каждую минуту на 60 секунд. • Вращение Земли обуславливает смену дня и ночи, которая сопровождается ритмикой живой и неживой природы: в течение суток меняются практически все условия развития природных процессов.

Для измерения времени используются разные системы счёта: • Местное время – время любого пункта на Земле. Оно может быть звёздным, истинным солнечным, средним солнечным. Оно зависит от географической долготы и одинаково для всех пунктов, расположенных на одном меридиане. • Поясное время – система счёта, в основе которой лежит разделение земной поверхности на 24 часовых пояса по 15 долготы в каждом. Счёт ведётся с запада на восток от нулевого пояса, по середине которого проходит Гринвичский меридиан. Среднее солнечное время среднего меридиана каждого пояса считается поясным. Им пользуются все пункты данного пояса, хотя местное время пунктов, расположенных в его восточной половине больше поясного, а в западной – меньше. Реально границы часовых поясов проведены на суше не везде строго по меридианам, а часто по административным и государственным границам, и иногда по природным субмеридиональным рубежам (рекам, хребтам). Россия расположена в десяти часовых поясах (со второго по одиннадцатый). Поясное время в большинстве государств было принято в 1884 г. на Международном астрономическом конгрессе для удобства международных и междугородних сообщений. В нашей стране оно введено 1 июля 1919 г. • Москва (долгота – 37 37´в. д. ) расположена у восточной границы 2 -го часового пояса, средний меридиан которого 30. Поэтому её местное время на полчаса опережает её же поясное, но отстаёт на полчаса от декретного времени. Истинный полдень (момент верхней кульминации Солнца) в Москве наступает летом примерно в 13 ч 30 мин по часам, идущим по летнему времени, а зимой в 12 ч 30 мин по часам, идущим в этот сезон по декретному времени.

• Декретное время – поясное время, переведённое на час вперёд. Оно было введено в СССР в 1930 году с целью более рационального использования летом светлого времени суток. • Летнее время – время, идущее на час вперёд относительно основного времени той или иной страны. В России оно вводится с 1981 года путём перевода часов на час вперёд относительно декретного ночью в последнее воскресенье марта, а в последнее воскресенье октября ночью стрелки переводятся на час назад. Таким образом в этот период время идёт впереди поясного на 2 часа. В других странах, где его вводят, летнее время опережает поясное на один час. • Московское время – это время в системе поясного счёта времени, используемое в России в пределах второго часового пояса, в котором расположена Москва. Оно опережает на один час поясное время 2 -го часового пояса зимой (декретное время) и на два часа – летом (летнее время) и соответственно на три часа Всемирное время. • Всемирное время – среднее солнечное время на нулевом (Гринвичском) меридиане. Гринвичский меридиан проходит через бывшее предместье Лондона – Гринвич, где в 1675 г. была основана Гринвичская астрономическая обсерватория. Сейчас это городской округ Большого Лондона. В 50 -х годах ХХ в. обсерватория была переведена на 70 км к юго-востоку, в замок XV в. Хёрстмонсо.

• Земля, подобно другим планетам, движется по орбите (лат. orbita – колея, путь) вокруг Солнца. Первое доказательство орбитального движения Земли нашёл ещё в XVI веке создатель гелиоцентрической системы мира Н. Коперник. Он наблюдал петлеобразное перемещение планет по небосводу среди звёзд и объяснил его тем, что мы наблюдаем планеты не с неподвижной, а с движущейся Земли, и точка наблюдения всё время сдвигается. • Ещё одно доказательство – одновременное кажущееся (параллактическое) смещение звёзд 2 раза в году то в одну, то в другую сторону на один и тот же угол. Он составляет сотые доли угловой секунды, но может быть определён современными приборами с большой точностью. Это можно объяснить лишь тем, что мы наблюдаем звёзды с движущей Земли и с противоположных точек земной орбиты. • Наконец третье доказательство – аберрация света, когда видимое направление луча света от звезды отличается от истинного, причём луч отклоняется в ту сторону, куда движется Земля.

Орбитальное движение Земли характеризуется следующими особенностями: • Движение совершается в ту же сторону, что и её вращение вокруг оси, т. е. против часовой стрелки, если смотреть с северного полюса. Такое движение называется прямым. • В течение года ось вращения Земли сохраняет почти неизменное направление в пространстве, перемещаясь параллельно самой себе. • Угол наклона оси к плоскости орбиты остаётся неизменным (66, 5 ). Это видно из того, что северный и южный полюсы Мира не меняют своего положения среди звёзд: северный – Полярная звезда в созвездии Малой Медведицы, южный – σ (Сигма) в созвездии Октант.

Годовое движение Земли по орбите Полный оборот вокруг Солнца Земля совершает за 365 суток 6 час 9 мин 9 сек.

• Орбита Земли – эллипс длиной 934 тыс. км, в одном из фокусов которого находится Солнце. Он не очень отличается от окружности (эксцентриситет всего 0, 016). Средняя скорость движения – 29, 8 км/сек. • Так как Земля движется по эллиптической орбите, расстояние от неё до Солнца непрерывно изменяется: минимальное ≈147 млн. км (перигелий – 3 января), максимальное – 152 млн. км (афелий – 5 июля). Это следствие первого закона Кеплера. Соответственно и скорость движения Земли по орбите в перигелии (30, 3 км/сек) больше, чем в афелии (29, 3 км/сек). Это следствие второго закона Кеплера 1. 1 «В невозмущённом движении площадь, описываемая радиусом-вектором движущейся точки, изменяется пропорционально времени» , т. е. в эллипсе радиус-вектор за равное время выделяет сектора равные по площади.

Особенности движения шарообразной Земли вокруг Солнца имеют важные географические следствия. • Происходит смена времён года. 21 марта – начало астрономической весны в северном полушарии и осени – в южном. 23 сентября – начало астрономической осени в северном полушарии и весны – в южном. 22 июня – начало астрономического лета в северном полушарии и зимы – в южном. 22 декабря – начало астрономической зимы в северном полушарии и лета – в южном. Надо учесть, что эти сроки не совпадают с климатическими и фенологическими. Климатические сезоны года выделяются по условиям увлажнения в низких широтах и прежде всего по термическим условиям – в умеренных и высоких широтах. В основе выделения фенологических сезонов лежит в первую очередь пробуждение, развитие и увядание «живой природы» . Однако выделение всех сезонов тесно связано с положением Земли на орбите относительно Солнца. • Продолжительность дня и ночи изменяется в течение года на всех широтах, кроме экватора. Там день всегда равен ночи (по 12 часов), так как два больших круга на шаре (экватор и светораздельная линия – терминатор) всегда делят друга пополам, под какими бы углами они ни пересекались.

Освещение в дни солнцестояния Земля перемещается по орбите, сохраняя постоянный наклон к плоскости орбиты и направление своей оси в пространстве. Поэтому в течение года изменяется угол падения солнечных лучей на земную поверхность и условия её освещения. Освещение в дни равноденствия

• На Земном шаре образуется несколько поясов освещения (астрономических тепловых поясов), ограниченных линиями тропиков (23, 5 c. ш. и 23, 5 ю. ш. ) и полярных кругов (66, 5 с. ш. и 66, 5 ю. ш. ). Жаркий пояс – между тропиками. В его пределах Солнце два раза в году бывает в зените, на тропиках – по одному разу в дни солнцестояний 22 июня и 22 декабря (этим они отличаются от всех других параллелей). Продолжительность дня в этом поясе мало меняется в течение года, а на экваторе день всегда равен ночи. Пояс занимает ≈ 40% земной поверхности. Холодный пояс Умеренный пояс Жаркий пояс Умеренный пояс Холодный пояс

Умеренные пояса (их два) располагаются между тропиком и полярным кругом каждого полушария. В их пределах Солнце никогда не бывает в зените. В северном полушарии оно в полдень всегда бывает на юге, в южном – на севере. В течение суток обязательно происходит смена дня и ночи, причём продолжительность их возрастает с увеличением широты. Площадь умеренных поясов составляет ≈ 52% земной поверхности. Холодные пояса (их два) – к северу от северного и к югу от южного полярных кругов. Им свойственны полярные дни (когда Солнце не заходит) и ночи (когда Солнце не восходит), продолжительность которых увеличивается от одних суток на полярных кругах (этим они отличаются от всех остальных параллелей) до полугода на полюсах. Во время полярного дня Солнце можно видеть на всех сторонах горизонта, т. к. оно обходит полный круг по небосводу. В Северном полушарии в момент верхней кульминации оно на юге, в момент нижней – на севере, в Южном – наоборот. Общая площадь холодных поясов составляет ≈ 8% земной поверхности. Пояса освещения – основа климатической и в целом природной зональности.

• В дни равноденствий полуденная высота Солнца над горизонтом определяется по формуле h = 90 - φ , где h – полуденная высота Солнца, φ – географическая широта места наблюдения. (Рис. 12) В остальные дни года она вычисляется по формуле h = 90 - φ ± δ, где δ – склонение Солнца, т. е. угловое расстояние Солнца от плоскости небесного экватора. Оно выражается в градусах, минутах и секундах и изменяется от 0 (в дни равноденствий) до 23 27΄ (в дни солнцестояний). Небесный экватор делит небесную сферу на северное и южное полушария. Склонение Солнца северного полушария считается положительным, южного – отрицательным. Оно численно равно географической широте, на которой Солнце в полдень находится в зените. • Пользуясь таблицей «Склонение Солнца» определите полуденную высоту Солнца в день своего рождения или в любой другой день года по формуле: h = 90 - φ + δ где h – высота Солнца над горизонтом в полдень, φ – широта пункта, где Вы находитесь, δ – склонение Солнца.

• Сумерки – оптическое явление в атмосфере перед восходом и после захода Солнца, плавный переход от дневного света к ночной тьме и обратно. • Сумеречное освещение объясняется тем, что Солнце, находясь неглубоко под линией горизонта, освещает небосвод, от которого отражается свет. • Продолжительность сумерек зависит от географической широты и склонения Солнца и возрастает от экватора к полюсам. В низких широтах Солнце высоко поднимается над горизонтом в полдень и так же глубоко опускается под горизонт в полночь, поэтому быстро оказывается на глубине, где уже не освещает атмосферу.

• В зависимости от глубины погружения Солнца под горизонт различают три вида сумерек. Гражданские сумерки наблюдаются при погружении центра Солнца неглубоко (до 6 -7 ). • Навигационные сумерки наблюдаются при погружении центра Солнца на углы 6 -12. При этом видна линия горизонта, и с кораблей можно наблюдать высоту звёзд для определения своей широты и ориентироваться по силуэтам берегов. • Астрономические сумерки наступают Солнце тогда, погружается когда под горизонт на 12 -18 и на небе появляются слабые звёзды, заметные невооружённым глазом, но ночь при этом довольно светлая, даже в новолуние.

• Если угол менее 6 -7° достигается в полночь, настоящей ночи не бывает. Светлое сумеречное освещение позволяет читать, различать цвета и т. п. Вечерняя заря «сходится» с утренней и наступают белые ночи. Они бывают в широтах севернее 60 с. ш и южнее 60 ю. ш. До полярных кругов белые ночи наступают перед днями летнего солнцестояния соответствующего полушария и сопутствуют им, а их продолжительность возрастает к полярным кругам. За полярными кругами белые ночи бывают при смене полярных дней и полярных ночей два раза в год. • В каких городах нашей страны можно наблюдать белые ночи? • Бывают ли длительные сумерки в Вашей местности? Какого они вида? «. . . Был третий час, и это был самый темный час ночи, но когда мы вышли из «Астории» , было так светло, что я нарочно остановилась на улице Гоголя и стала читать газету. Белая ночь! Но Саня сказал, что его не удивить белыми ночами и что в Ленинграде они хороши только тем, что не продолжаются по полгода. Мы прошли под аркой Главного штаба. . . Потом мы вышли на набережную, — вот где была эта белая ночь, — ни день, ни ночь, ни утро, ни вечер. Над зданиями Военно-медицинской академии небо было темно-синее, светлосинее, желтое, оранжевое, – кажется, всех цветов, какие только есть на свете! Где-то там было солнце. А над Петропавловской крепостыо все было совершенно другим, туманно-серым, настолько другим, что нельзя было поверить, что это одно и то же небо. И мы сперва долго смотрели на крепость и на ее небо, а потом вдруг поворачивались к Военно-медицинской академии и к ее небу, и это был как будто мгновенный переезд из одной страны в другую — из неподвижной и серой в прекрасную, живую, с быстро меняющимися цветами. » В. Каверин. Два капитана.

Белая ночь на Шпицбергене

Действительно ли через 13 тысяч лет даты начала сезонов года поменяются местами? • Да это так. Ось вращения Земли и соответственно её продолжение – воображаемая ось Мира за период ≈ 26 000 лет описывает в пространстве конус вокруг перпендикуляра к плоскости орбиты с вершиной в центре планеты, подобно волчку, вращающемуся с наклонной осью (угол наклона при этом не меняется). Это движение называется прецессией. Оно вызвано тем, что Солнце сильнее притягивает «экваториальное утолщение» Земли и стремится таким образом повернуть плоскость земного экватора в плоскость орбиты (эклиптики), чему вращающая Земля противодействует. Аналогичное воздействие, называемое нутацией, оказывает и Луна с интервалом ≈19 лет. Сложение прецессии и нутации заставляет Полюс мира описывать на небесной сфере сложный замкнутый эллипс. Изменение положения земной оси вызывает изменение перпендикулярной к ней плоскости экватора. Соответственно меняется положение оси Мира, небесного экватора и точек пересечения его с эклиптикой, т. е. точек весеннего и осеннего равноденствий. Они медленно (с угловой скоростью ≈50΄΄ в год) смещаются по эклиптике навстречу Солнцу. Поэтому дни равноденствий наступают чуть раньше – на 20 мин 24 с (это явление называется «предварение равноденствия» ), вследствие чего и перемещаются даты начала сезонов года. Через 13 тыс. лет на месте Полярной звезды окажется Вега. В декабре будет наступать летнее солнцестояние. Лето северного полушария будет приходиться на декабрь, январь, февраль, в марте наступит осеннее равноденствие (осень – март, апрель, май), в июне будет зимнее солнцестояние (зима – июнь, июль, август), в сентябре – весеннее равноденствие (весна – сентябрь, октябрь, ноябрь). Ещё через 13 тыс. лет всё вернётся «на круги своя» .

• • На годичном движении Солнца по эклиптике в течение так называемого тропического года основан солнечный календарь, которым пользуются народы с древнейших времён, Тропический год – это промежуток времени между двумя последовательными прохождениями Солнца через точку весеннего равноденствия. В этот день эклиптика (линия, по которой Солнце перемещается по небосводу среди звёзд) пересекается с линией небесного экватора, и на всей Земле день равен ночи. Продолжительность тропического года равна 365 суткам 5 часам 48 минутам 46 секундам. Для исчисления времени пришлось изобретать календари, в которые вносились поправки (в году должно быть целое количество суток). В Европе известны два календаря Юлианский (старый стиль) и Григорианский (новый стиль). Древнеримский Юлианский календарь выравнивает разницу путём введения високосных лет (каждый четвёртый год длиннее других на сутки). Разница всё же накапливается за 128 лет и тогда весеннее равноденствие наступает на сутки раньше, чем по календарю. В государствах Европы Юлианский календарь был введён в 325 г. н. э. Тогда весеннее равноденствие приходилось на 21 марта. К 1582 году накопилась погрешность уже в 10 суток и равноденствие пришлось на 11 марта. Это вносило путаницу в исчисление дня Святой Пасхи. Поэтому в католических странах Западной Европы был принят новый более точный Григорианский календарь, согласно которому ошибка в одни сутки набегает за 3300 лет (из числа високосных лет были исключены те годы с двумя нулями на конце, две первые цифры которых не делятся без остатка на 4 (например, 1800, 1900, а вот 2000 год остался високосным). При введении этого календаря в 1582 году после 4 октября наступило сразу 15 -ое. Весеннее равноденствие в следующем году вернулось на своё место – на 21 марта. В России до 1918 года пользовались Юлианским календарём. К этому времени его погрешность достигла уже 13 суток. Поэтому, когда в 1918 году ввели Григорианский календарь, которым мы пользуемся и сейчас, то 1 февраля посчитали 14 -ым. Таким образом в России этот год стал самым коротким, а весеннее равноденствие оказалось опять на своём месте. Однако в нашей стране до сих пор встречают новый и празднуют старый год.

• Григорианский календарь, которым пользуются многие страны, не является абсолютно точным и совершенным, так как месяцы и кварталы имеют разную продолжительность, семидневные недели не укладываются в месяц и год. • Предлагаются разные проекты новейшего календаря. Один из интересных вариантов предложил ещё в 80 -е годы XIX века Гюстав Амелин (Франция). В его календаре продолжительность года та же: 365 дней в обычном и 366 – в високосном году. Год делится на 4 квартала по 91 дню (13 недель по 7 дней). Первый месяц квартала – 31 день, два последующих – по 30. Получается 364 дня. Недостающий день добавляется без названия дня недели как «предновогодний праздничный день» . В високосном году ещё один день (366 -ой) добавляется к концу июня также без названия дня недели как «праздничный високосный день» . К этим дополнительным дням без названия легко привыкнуть, к тому же они будут нерабочими, каждый год будет начинаться с воскресенья. В результате продолжительность года сохраняется, но это будет «вечный» календарь, практически без погрешностей. Этот проект находится на рассмотрении в ООН, возможно в будущем его примут, хотя есть и существенные возражения, т. к. переход к нему меняет привычный уклад жизни, традиции, религиозные обряды и т. д. Недаром даже сейчас мы пользуемся понятием «старый стиль» , если весна запаздывает, говорим «. . . а по старому стилю это ещё зима» и т. п. Однако осуществление проекта было бы удобно и экономично при планировании трудовых занятий, спортивных и других международных мероприятий. Расширение технических, торговых, культурных и других связей между народами облегчит реформу календаря, но это возможно лишь по международному соглашению. • Семидневная неделя и названия её дней имеют астрологическое происхождение. В древности было известно семь небесных тел: Солнце, Луна и 5 планет. Каждый день недели был посвящён одному из них: понедельник – день Луны, вторник – Марса, среда – Меркурия, четверг – Юпитера, пятница – Венеры, суббота – Сатурна, воскресенье – день Солнца.

Следствия взаимодействия Луны, Земли и Солнца • Из-за притяжения Луны и Солнца на Земле возникают приливы-отливы. • Приливообразующая сила – равнодействующая силы притяжения Луны и центробежной силы, возникающей при вращении системы Земля-Луна вокруг своего центра (барицентра). На Земле образуются сразу два прилива – в точке, ближайшей к Луне, и в наиболее удалённой от неё, и два отлива – в точках, находящихся на 90 от линии Земля-Луна. При вращении Земли вокруг оси эти точки смещаются и приливные волны обходят земной шар. В течение лунных суток (24 ч 50 мин*) на Земле бывает два прилива и два отлива. • * Лунные сутки длиннее солнечных, т. к. за время солнечных суток Луна уходит вперёд приблизительно на 13. • Кроме лунных приливов бывают и солнечные. Когда они совпадают по времени (в новолуние и полнолуние), бывают самые высокие приливы – сизигийные. Если одновременно происходит лунный отлив и солнечный прилив, приливы ниже на ≈ 40%.

• Приливы проявляются во всех оболочках, но нагляднее всего – в Мировом океане. • Вместе с упругими колебаниями литосферы люди дважды приподнимаются и опускаются на ≈50 см по отношению к центру Земли. • Приливные волны перемещаются с востока на запад вслед за видимым передвижением Луны, навстречу вращению Земли. Поэтому общепланетарное значение приливов заключается в том, что они тормозят осевое вращение нашей планеты и удлиняют сутки примерно на 2, 3 секунды за 100 тыс. лет. Это уменьшает полярное сжатие. • С приливами-отливами связано колебание приземного атмосферного давления, трансформация берегов (есть типы берегового рельефа, создаваемые приливно-отливными силами), они очень важны для жителей прибрежных частей океанов, морей и даже крупных озёр.

• Наибольшая величина прилива отмечалась на атлантическом побережье Северной Америки — в заливе Фанди. Она достигает 16, 6 м (а может быть до 18 м). Это объясняется конфигурацией залива: сужением его от устья, где ширина 90 км, в глубь суши и постепенным уменьшением глубины от 208 м в том же направлении. Приливная волна, входя в залив увеличивается в высоту. В России максимальная величина прилива отмечена в заливе Шелихова (12, 9 м. ) • В устьях некоторых рек во время наивысших приливов бывает особенно высокая одиночная деформированная волна, носящая общее название – бор. На атлантическом побережье Франции её называют маскарэ, в устье Амазонки – поророка. Самый сильный бор наблюдается на китайской реке Фучунцзян. Эта волна высотой от 1, 5 м до 3 -5 м с грохотом входит в устье реки, размывает берега и подпруживает речной поток. Её действие сказывается на десятки и даже сотни километров вверх по реке. • Приливы заметны и на крупных озёрах, например, на озере Виктория в Африке, особенно там, где низкие берега. Местные жители объясняли их тем, что бегемоты, живущие на берегах озера, одновременно входят в воду, и уровень воды поднимается (согласно закону Архимеда!).

• Солнце и Луна участвуют в возникновении солнечных и лунных затмений. Они происходят, когда Солнце, Луна и Земля находятся в одной плоскости на одной линии (в новолуние или полнолуние, вблизи точек пересечения орбит Земли и Луны, плоскости которых не совпадают и наклонены друг к другу под углом ≈5 ). Когда Луна находится в фазе новолуния она своим непрозрачным телом полностью или частично загораживает диск Солнца для жителей некоторых районов Земли. Полное солнечное затмение возможно потому, что размер дисков Солнца и Луны на нашем небосводе одинаков. Иногда из-за изменения расстояний при движении по эллиптическим орбитам лунный диск может оказаться немного меньше солнечного, тогда затмение бывает кольцеобразным. • Тень Луны, закрывающая солнечный диск, перемещается по Земле по мере её суточного вращения.

Фазы полного солнечного затмения. 3 -4 марта 2006 г

• Лунное затмение бывает в фазу полнолуния, когда Луна целиком (полное затмение) или частично (частное затмение) попадает в конусообразную тень Земли. Его можно наблюдать со всего ночного полушария Земли, где Луна в это время находится над горизонтом. В период полного затмения диск Луны остаётся видимым (Луна освещается отражённым земным светом), но сильно темнеет и приобретает красный оттенок из-за преломления лучей в земной атмосфере. Предыдущее полное лунное затмение произошло 28 августа 2007 года, а вот следующее случится 21 декабря 2010 года.

Луна в максимальную фазу затмения 3 -4. 03. 07 Так выглядели фазы лунного затмения во время плавания Христофора Колумба

• Солнечные и лунные затмения повторяются в определённом порядке через промежуток времени примерно 18 лет 11 дней (так называемый сарос – с греческого saros). В течение сароса происходит 71 затмение: 43 солнечных и 28 лунных. В наши дни места их наблюдения, сроки наступления и продолжительность просчитываются с точностью до секунд. 22 июля 2009 года прошло по Индии, странам Индокитая и самому Китаю, затем покинуло материк и дальше двинулось по Тихому океану, зацепив некоторые кусочки суши, в частности мелкие острова Японии. Максимальная продолжительность затмения была рекордной для XXI века – 6 мин. 39. В Москве в XVIII столетии могло наблюдаться 43 частных солнечных затмения, в XIX веке – 40, в XX – 38, в XXI их будет 40. Последнее полное солнечное затмение наблюдалось в Москве 25 февраля 1476 года. После него лишь 19 августа 1887 года тень Луны задела своим краем северные пригороды Москвы. Ближайшее полное солнечное затмение москвичи увидят 16 октября 2126 года Последнее кольцеобразное солнечное затмение происходило в Москве ранним утром 26 апреля 1827 года, а ближайшие ожидаются 13 июля 2075 года и 10 февраля 2195 года. • В прошлом необычный вид Солнца или Луны и освещения во время затмений приводили людей в ужас. Жрецы приписывали затмениям сверхъестественные силы, используя их для устрашения. • Известен случай, когда лунное затмение использовал Х. Колумб для того, чтобы восстановить почтение к себе индейцев. Во время своего четвёртого путешествия к берегам Нового света у членов маленькой колонии на Ямайке возникли серьёзные проблемы со снабжением: индейцы отказывались кормить чужеземцев. Нужен был какой-нибудь необычайный случай, чтобы заставить их опять доставлять припасы. Колумб вспомнил о предстоящем вскоре затмении Луны. В определённое время он собрал предводителей племён и сообщил им, что всемогущий бог белых людей разгневался на них и сделает так, что Луна потемнеет и переменит цвет, а затем начнутся более страшные казни. Когда и вправду лунный диск начал темнеть, индейцы стали умолять о пощаде, обещая Колумбу, что будут впредь выполнять все его желания. Он сказал, что попросит своего бога. Затмение окончилось и индейцы уверовали в силу Колумба. По книге Н. Лебедева «Завоевание Земли» т 1. Воениздат М. 1947 г. стр. 140 -142.

Геофизические поля Земли • У Земли есть различные геофизические поля: магнитное, гравитационное, электрическое, геотермическое и другие. • Существование этих полей имеет большое значение для природы и хозяйства, поэтому изучение глобально-земных связей – многогранная проблема, имеющая огромное научное и практическое значение. Особенно интересны для нас магнитное и гравитационное поля. • Магнитное поле Земли существует, по-видимому, из-за самовозбуждения магнитного поля при сложных движениях в земном ядре, благодаря чему планета представляет собой большой магнит. Силовые линии сходятся в геомагнитных полюсах, расположенных в 11 от полюсов. Однако Земля неоднородна, поэтому реальное магнитное поле имеет неправильную форму, а магнитные полюса кочуют со скоростью 7 -8 км/год, перемещаясь на сотни километров. Сейчас они довольно далеко от географических полюсов. по расчётам к 2185 году магнитный полюс Северного полушария может оказаться на Северном географическом полюсе.

Характеристики магнитного поля: • Склонение – это угол между географическим меридианом и силовой линией поля. • Напряжённость – это сила поля. Она увеличивается к магнитным полюсам. Из-за неоднородности внутреннего строения Земли существуют магнитные аномалии – измерения магнитной напряжённости. • Наклонение – угол между горизонтальной поверхностью и магнитной стрелкой, свободно подвешенной на горизонтальной оси. На магнитных полюсах оно равно 90

• Магнитные бури воздействуют на искусственные системы, близкие к границе неустойчивости, например, энергетические системы и трубопроводы. 13 -14 мая 1989 г. мощная энергетическая система канадской провинции Квебек и прилегающих штатов США вышла из строя из-за сильнейшей магнитной бури, которая создала в ней запредельные токи. • Мощные геомагнитные воздействия индуцируют сильные токи в трубопроводах, разрушая антикоррозийную защиту. В США есть служба геомагнитных воздействий на трубопроводы, 50% затрат на которую несут фирмы – хозяева трубопроводов. • Биологическое воздействие оказывают и магнитные аномалии Земли. Исследования в районе КМА выявили повышенную по сравнению с нейтральными районами заболеваемость гипертонией, нервно-психическими расстройствами, нефритами. • Не следует забывать и об искусственных электромагнитных излучениях. Например, сила такого излучения Останкинского телецентра в радиусе ≈ 6 км сравнима с излучением Солнца во время хромосферных вспышек. А. П. Дубров. Геомагнитное поле и жизнь. Л. 1974 г.

• Магнитное поле играет большую роль в жизни Земли. Оно не пропускает к её поверхности солнечный ветер – поток элементарных частиц, испускаемый Солнцем, губительный для всего живого. • Установлена зависимость функций растений и животных от их ориентации в магнитном поле. • Возмущения геомагнитного поля, вызываемые солнечными вспышками, оказывают влияние на многие процессы. При этом усиливаются полярные сияния (свечение разреженных газов верхней атмосферы), ухудшаются условия радиосвязи на коротких волнах, наблюдаются помехи в радиосвязи. Ухудшается также самочувствие людей (особенно стариков, детей и больных сердечно-сосудистыми заболеваниями). Есть данные, что во время магнитных бурь увеличивается травматизм на производстве и транспорте, замечены вспышки инфекционных заболеваний. Такое воздействие статистически установлено, но его механизм на физиологическом уровне изучен ещё недостаточно.

• Гравитационное поле – это поле силы тяжести. Она действует на Земле повсеместно и направлена по отвесу к поверхности геоида, определяя истинную фигуру Земли. Это поле удерживает атмосферу и гидросферу и вообще всё, что находится на поверхности планеты, обуславливает перемещение воздуха и воды, с его существованием связано формирование рельефа. Благодаря силе тяжести люди сохраняют вертикальное положение тела, а растения выпускают первичный корень вниз (положительный геотропизм), а стебель – вверх (отрицательный геотропизм). Значение силы тяжести в функционировании организмов остро чувствуют на себе космонавты, когда попадают в условия невесомости. • Геофизические поля не изолированы от воздействия всех внешних, в том числе и гравитационных, полей других космических тел, прежде всего Луны и Солнца, вызывающих приливы. Изучение взаимосвязей гравитационных полей Земли и других небесных тел крайне важно при расчётах траекторий полётов космических кораблей. И вообще взаимодействие внутренних и внешних полей разного происхождения важно при рассмотрении буквально всех процессов, происходящих в географической оболочке.