Географические следствия вращения Земли

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Географический факультет

Кафедра физической географии мира и образовательных технологий

Специальность "География"

Курсовая работа

"ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ СЛЕДСТВИЯ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМЛИ"

Студента 1-го курса

Моисеев А.А.

Минск 2012



Оглавление

Введение

Глава 1. Общая характеристика Земли и ее взаимодействие с Космосом

1.1 Земля в Солнечной системе

1.2 Взаимодействие Земли и Луны. Связь с Солнцем

Глава 2. Движения Земли

Глава 3. Движение Земли по орбите вокруг Солнца и его географические следствия

3.1 Следствия движения Земли

3.2 Осевое вращение земли

Заключение

Список использованных источников



Введение

Земля -- третья от Солнца планета Солнечной системы. Она является крупнейшей по диаметру, массе и плотности среди подобных планет. Земля -- единственная из планет Солнечной системы, населённая живыми существами. Ученые считают, что сама Земля образовалась около 4,54 млрд. лет назад, а жизнь на Земли появилась около 3,5 миллиардов лет назад. С тех пор биосфера и атмосфера Земли сильно изменились, и сформировался озоновый слой, который вместе с магнитным полем Земли значительно ослабляет солнечную радиацию. Этим и обусловлено создание на планете Земля условий, необходимых для жизни.

Земля взаимодействует с другими объектами Солнечной Системы, включая Солнце и Луну. Земля вращается вокруг собственной оси и вокруг Солнца. Полный оборот вокруг Солнца Земля проделывает за 365.26 дней. Этот отрезок времени называется сидерический год (или звездный год). Он равен 365,26 солнечным суткам. Ось вращения Земли наклонена на 23,4 ° относительно её орбитальной плоскости. Земля совершает один оборот вокруг собственной оси в среднем за 23 часа 56 минут и 4.091 секунд. Этот период времени называется звёздные сутки. Скорость вращения планеты Земля с запада на восток составляет примерно 15 градусов в час. Земля движется вокруг Солнца по эллиптической орбите. Расстояние от Земли до Солнца около 150 млн. км. Скорость движения Земли считается равной 30 км/с (108 000 км/час). Скорость движения Земли по орбите вокруг Солнца непостоянна: в июле она начинает ускоряться, а в январе-- снова начинает замедляться. Солнце и вся Солнечная Система, в свою очередь, обращается вокруг центра нашей галактики Млечного Пути по почти круговой орбите. Скорость движения всей Солнечной Системы приблизительно равна 220 км/с. Сама галактика Млечный путь тоже движется. Её скорость около 20 км/с. Движется она по направлению к точке, находящейся на границе созвездий Лиры и Геркулеса, ускоряясь по мере расширения Вселенной. В результате получается, что Земля, увлекаемая движением Солнца, описывает в пространстве винтовую линию. Наклон земной оси является причиной изменения климата на Земле и ведет к смене времён года. Четыре сезона определяются солнцестояниями -- моменты, когда земная ось максимально наклонена по направлению либо к Солнцу, либо от Солнца -- и равноденствиями. Зимнее солнцестояние приходится на 21 декабря, летнее -- примерно на 21 июня, весеннее равноденствие -- приблизительно 20 марта, а осеннее -- 23 сентября. Наклон земной оси в южном полушарии противоположен наклону в северном. Следовательно, когда в северном полушарии -- зима, в южном -- лето, и наоборот.

Цель данной работы изложить пространственное состояние и значение Земли как планеты солнечной системы.

В данной работе были использованы следующие методы камерально-аналитический; теоретический; графический.

земля вращение кориолис



Глава 1. Общая характеристика Земли и ее взаимодействие с Космосом

1.1 Земля в Солнечной системе

Земля -- третья от Солнца планета Солнечной системы и самая крупная планета земной группы. Вместе с луной Земля образует двойную планету.

Вокруг солнца земля вращается по орбите, эллиптичность которой выражена довольно слабо (эксцентриситет орбиты 0,0167).Вокруг оси Земля вращается с запада на восток, если смотреть на землю с Полярной звезды (с Северного полюса). Средний радиус орбиты 149,6 млн км; в перигелии он уменьшается до 147,117,а в афелии увеличивается до 152,083 млн. км. Скорость орбитального движения составляет 29,765 км/с, период обращения -- 365,24 средних солнечных суток. Планета вращается вокруг оси, наклоненной к плоскости орбиты под углом 66° 33` 22,5``, делая оборот за 23 ч 56 мин 54 с.

По форме Земля представляет собой тело, мало отличающееся or шара, со средним радиусом 637,1,032 км. Сжатие, обусловленное осевым вращением, составляет 1/298.25, что определяет разность экваториальной и полярной полуосей (соответственно, 6378,160 и 6356,777 км) в 21,383 км.

Расстояние от Земли до Солнца и площадь сечения нашей планеты определяют важнейший энергетический параметр -- количество солнечной радиации, поступающей на внешнюю границу атмосферы. Земля перехватывает 0,5^-10 часть солнечной радиации. Это количество энергии обеспечивает и поддерживает характерную для земной поверхности термодинамическую обстановку. Возраст Земли оценивается в 5-6 млрд лет. так как 95-97 % ее массы накопилось в течение первых 500 млн лет, то через такое же время практически закончился и рост планеты.

Одна из важнейших структурных характеристик Земли как планетного тела- обособление в нем нескольких концентрических оболочек , главные из которых - атмосфера, гидросфера, биосфера и литосфера.

Земля, как и другие планеты, имеет оболочечное строение. К внешним оболочкам относятся атмосфера и гидросфера. Твердое тело Земли состоит из земной коры, мантии и ядра.

Земная кора -- первая оболочка твердого тела Земли, имеет мощность 30-40 км. По объему она составляет 1,2 % объема Земли, по массе -- 0,4 %, средняя плотность равна 2,7 г/см ³. От мантии земная кора отделена сейсмическим разделом, названным границе Мохо, от фамилии югославского ученого А. Мохоровичича (1857-1936), открывшего этот "сейсмический раздел". Породы земной коры богатый кремнием, алюминием, окислами железа.

Мантия Земли по объему составляет 83 % ее полного объема и 68 % ее массы. Плотность вещества возрастает до 5,7 г/см³ . На границе с ядром температура увеличивается до 3800 °С, давление -- до 1,4 • 10¹¹ Па. Выделяют верхнюю мантию до глубины 900 км и нижнюю -- до 2900 км. В верхней мантии на глубине 150 -- 200 км присутствует астеносферный слой. Астеносфера -- слой пониженной твердости и прочности в верхней мантии Земли. Астеносфера -- основной источник магмы, в ней располагаются очаги питания вулканов и происходят перемещения литосферных плит.

Ядро занимает 16 % объема и 31 % массы планеты. Температура в нем достигает 5000 °С, давление -- 37 • 10¹¹ Па, плотность -- 16 г/см³ . Ядро делится на внешнее, до глубины 5100 км, и внутреннее. Внешнее ядро -- расплавленное, состоит из железа или металлизованных силикатов, внутреннее -- твердое, железоникелевое.

От плотности вещества зависит масса небесного тела, масса определяет размеры Земли и силу тяжести. Наша планета имеет достаточные размеры и силу тяжести, она удержала гидросферу и атмосферу. В ядре Земли происходит металлизация вещества, обусловливая образование электрических токов и магнитосферы.

Атмосфера -- воздушная оболочка Земли, удерживаемая силой притяжения и участвующая во вращении планеты. Сила земного притяжения удерживает атмосферу вблизи поверхности Земли. Наибольшее давление и плотность атмосферы наблюдаются у земной поверхности, по мере поднятия вверх давление и плотность уменьшаются. На высоте 18 км давление убывает в 10 раз, на высоте 80 км -- в 75 тыс. раз. Нижние границы атмосферы являются поверхность Земли. Верхние границы условно принята высота 1000 - 1200 км.

Атмосфера, как и планета в целом, вращается против часовой стрелки с запада на восток. Из-за вращения она приобретает форму эллипсоида, то есть толщина атмосферы у экватора больше, чем вблизи полюсов. Атмосфера связанна с другими геосферами тепловлагообменом. Энергией атмосферных процессов служит электромагнитное излучение Солнца.

Газовая оболочка атмосферы, окружающая земной шар и связанная с ним силой тяжести. Она представляет собой смесь газов, водяного пара и примесей (аэрозолей). По составу воздух у поверхности земли содержит 78 % азота (N2) и около 21 % кислорода (О2), т.е. на эти два элемента приходится около 99% объема воздуха. Заметная доля принадлежит аргону (Аr) -- 0,9%. Важные составные части атмосферы -- озон (О3), углекислый газ (СО2), а также водяной пар. Значение этих газов определяется, прежде всего, тем, что они очень сильно поглощают лучистую энергию и тем самым оказывают существенное влияние на температурный режим поверхности земли и атмосферы.

Углекислый газ является одной из важнейших составных частей питания растений. Он поступает в атмосферу в результате процессов горения, дыхания живых организмов и гниения, расходуется же в процессе усвоения его растениями.

Озон, большая часть которого сосредоточена в так называемом озоновом слое (озоновый экран), служит естественным поглотителем ультрафиолетового излучения Солнца, губительного для живых организмов.

В состав атмосферного воздуха входят также многочисленные взвешенные в нем твердые и жидкие примеси - так называемые аэрозоли. Они имеют естественное и искусственное (антропогенное) происхождение (пыль, сажа, пепел, кристаллики льда и морской соли, капельки воды, микроорганизмы и т.д.).

Атмосфера имеет сложное строение. В соответствии с изменением температуры с высотой выделяют четыре слоя: тропосферу (до 12 км), стратосферу (до 50 к м), верхние слои атмосферы, в которые входят мезосфера (до 80 км) и термосфера, постепенно переходящая в межпланетное пространство. В тропосфере и мезосфере температура воздуха с высотой понижается, а в стратосфере и термосфере, наоборот, повышается.

В Солнечной системе 99,9 % массы заключено в Солнце, поэтому основная сила, управляющая движением тел в Солнечной системе -- это притяжение Солнца. Так как планеты двигаются вокруг Солнца в одной плоскости и практически по круговым орбитам, их взаимное притяжение невелико, но и оно вызывает отклонения в движении планет. Вероятно, большее взаимодействие планет происходит тогда, когда они подходят близко друг к другу. Например, в годы Великого противостояния Марс подходит к Земле на расстояние в 56 млн. км, при максимальном удалении расстояние возрастает до 400 млн. км. Известно явление, называемое "парадом планет", когда на одной линии выстраивается большинство планет. В 2000 г. ожидался "парад планет", планеты подошли близко друг к другу, но не встали в одну линию. В этот момент их совместное воздействие на Солнце возрастает, что может обусловить возрастание солнечной активности, недаром, вероятно, пик солнечной активности приходился на 2000 г. На Землю большое влияние оказывает близко расположенная Луна, именно ее притяжение в сочетании с притяжением Солнца вызывает образование приливов.

Планеты солнечной системы имеют последовательность: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Они условно делятся на две большие группы: планеты земной группы и планеты-гиганты. К первой труппе относятся Меркурий, Венера, Земля, Марс. Вторую группу образует Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Плутон по размерам и свойствам ближе к ледяным спутникам планет-гигантов.

Различие планет по физическим свойствам обусловлено тем, что планеты земной группы формировались ближе к Солнцу, а планеты-гиганты -- на очень холодной периферии Солнечной системы. Планеты земной группы имеют небольшие размеры, диаметр Земли -- самой большой из них -- составляет 12 735 км. Они имеют большую плотность (плотность Земли -- 5,5 г/см³). Основными их составляющими являются силикаты (соединения кремния) и железо. Следовательно, планеты земной группы -- твердые тела.

Планеты земной группы обладают значительной скоростью орбитального движения. Самая большая скорость у Меркурия -- 48 км/с, у Венеры -- 35 км/с, у Марса -- 24 км/с. Планеты имеют всего три спутника: у Земли -- Луна, у Марса -- Фобос и Деймос. Есть предположение, что когда-то Меркурий был спутником Венеры, но из-за близкого расстояния к Солнцу был притянут к Звезде и теперь обращается вокруг Солнца.

1.2 Взаимодействие Земли и Луны

Связь с Солнцем. Луна находится от Земли на среднем расстоянии 384 400 тыс.км. Земля и Луна совершают совместное движение вокруг общего центра системы по орбитам, радиусы которых обратно пропорциональны массам этих тел. Взаимодействие Земли и Луны, Воздействие Луны -- спутника Земли велико. Она создает приливное торможение суточного вращения нашей планеты, которое имеет большое географическое значение, если рассматривать длительные (в сотни миллионов лет) отрезки геологического времени. Приливное торможение, вызывая замедление вращения, уменьшает полярную сплюснутость Земли и силу Кориолиса, отклоняющую движущиеся массы воздуха и воды, т. е. влияет на циркуляцию атмосферы и вод океана, от которой в свою очередь зависят условия климата. Считают, что из-за замедления суточного вращения Земли продолжительность суток за последний 1 млрд. лет возросла на 6 часов.

Рис. 1.1 Движение системы Земля-Луна

К солнечно-земным связям необходимо отнести:

-динамический фактор, т е. совокупность явлений, обусловленных движением Земли вокруг Солнца по орбите и вековыми изменениями параметров движения (прежде всего положения земной оси в пространстве). Явления такого рода представляет интерес только в масштабах длительной эволюции планеты.

-энергетический фактор, связанный с поступлением солнечной радиации. Этот фактор относительно стабилен; считается, что солнечная постоянная варьирует (на верхней границе атмосферы) всего лишь в пределах 0,1%, что существенно ниже, чем у любого термостата. На уровне земной поверхности изменчивость энергетического фактора определяется известными обстоятельствами -- суточным ритмом , сменой времен года и состоянием атмосферы и земной поверхности.

Солнце является в конечном счёте источником всех видов энергии, которыми пользуется человечество (кроме атомной энергии). Это -- энергия ветра, падающей воды, энергия, выделяющаяся при сгорании всех видов горючего. Весьма многообразно влияние солнечной активности на процессы, происходящие в атмосфере, магнитосфере и биосфере Земли.

В системе Солнце-Земля можно проследить, наблюдая цепочку явлений, сопровождающих мощную вспышку на Солнце - высшее проявление солнечной активности. Последствия вспышки начинают сказываться в околоземном пространстве почти одновременно с событиями на Солнце (время распространения электромагнитных волн от Солнца до Земли - чуть больше 8 минут). В частности, ультрафиолетовое и рентгеновское излучение вызывает дополнительную ионизацию верхней атмосферы, что приводит к ухудшению или даже полному прекращению радиосвязи на освещённой стороне Земли (эффект Деллинджера). Обычно мощная вспышка сопровождается испусканием большого количества ускоренных частиц - солнечных космических лучей (СКЛ). Самые энергичные из них начинают приходить к Земле спустя чуть более 10 мин после максимума вспышки. Повышенный поток СКЛ у Земли может наблюдаться несколько десятков часов. Вторжение СКЛ в ионосферу полярных широт вызывает дополнительную ионизацию и, соответственно, ухудшение радиосвязи на коротких волнах. Имеются данные о том, что СКЛ в значительной мере способствуют опустошению озонного слоя Земли. Усиленные потоки СКЛ представляют собой также один из главных источников радиационной опасности для экипажей и оборудования космических кораблей.

Вспышка на Солнце генерирует мощную ударную волну и выбрасывает в межпланетное пространство облако плазмы. Ударная волна и облако плазмы за 1.5-2 суток достигают Земли и вызывают магнитную бурю, усиление полярных сияний, возмущения ионосферы и так далее.

Общее магнитное поле Солнца по форме линий магнитной индукции немного напоминает земную. Но силовые линии земного поля близ экватора замкнуты и не пропускают направленные к Земле заряженные частицы. Силовые линии солнечного поля, напротив, в экваториальной области разомкнуты и вытягиваются в межпланетное пространство, искривляясь подобно спиралям. Объяснятся это тем, что силовые линии остаются связанными с Солнцем, которое вращается вокруг своей оси. Солнечный ветер вместе с "вмороженным" в него магнитным полем формирует газовые хвосты комет, направляя их в стороны от Солнца. Встречая на своем пути Землю, солнечный ветер сильно деформирует ее магнитосферу, в результате чего наша планета обладает длинным магнитным "хвостом", также направленным от Солнца. Магнитное поле Земли чутко отзывается на обдувающие ее потоки солнечного вещества.

В природе обнаружены в больших количествах по сравнению с нормой космической распространенности продукты распада 27 короткоживущих радиоактивных изотопов (²⁶А1, ¹⁰Bo, ²³⁷Np, ⁶⁰Fе, ⁸⁶Сl и др.), имеющих

периоды полураспада меньше, чем сотни миллионов лет. Их тепловыделение могло быть существенным лишь в первые 100 - 200 млн. лет формирования зародыша Земли из "планетезималей", но это тепло быстро излучалась в космос, как это свойственно небольшим нагретым телам. Выделение тепла внутри Земли вследствие торможения ее вращения приливным трением в настоящее время много энергии дать не может, так как полная кинетическая энергия вращения. Земли сейчас составляет всего 2,16 10³⁶ эрг. Раньше, когда. Земля вращалась быстрее, а приливы были сильнее (так как Луна была ближе), тепловыделение из-за приливного трения больше, чем теперь, но все же согласно имеющимся оценкам его доля в общем тепловыделении внутри Земли за все время ее существования невелика.

По мере роста земного ядра количество находящегося над ним вещества (а именно "ядерного" вещества) уменьшается. Поэтому давление и плотность на границе ядра уменьшается (однако оказывается, что скачек плотности на этой границе слегка возрастает). Поскольку гравитационная дифференциация увеличивает концентрацию массы к центру тяжести, ясно, что плотность вещества в центре Земли заметно возрастает.

Момент количества движения вращающейся Земли, равный произведению момента инерции на угловую скорость вращения, за счет внутренних процессов в Земле меняться не может. Поэтому скорость вращения возрастает обратно пропорционально моменту инерции. Этот эффект противоположен приливному трению, замедляющему вращение Земли, но слабее последнего: с момента образования Земли и по настоящее время вращение Земли ускорилось за счет гравитационной дифференциации и ее недр на 11 %.



Глава 2. Движения Земли

Земля совершает множество движений одновременно. В географии принято учитывать и анализировать три из них: орбитальное движение, суточное вращение и движение системы Земля -- Луна.

Наблюдения, которые проводятся в течение многих десятилетий на станциях Международной службы движения полюсов Земли (до 1961 г. именовалась Международной службой широты; была создана в 1899 г.), а также 20-летние измерения с помощью геодезических спутников указывают, что тело планеты, а значит, географическая ось Земли, отклоняется от оси ее вращения (неизменной в пространстве, если не учитывать прецессию и нутацию) со скоростью около 10 см/год, т.е. примерно на 1° в 1 млн лет. Однако оценки истинного смещения в масштабах миллионов лет очень неопределенны. Предполагается, что за эпоху кайнозоя (последние 65 млн лет) этот дрейф составил около 10°, причем последние 10 млн лет его скорость достигает 0.5° в 1 млн лет.

Во Вселенной небесные тела образуют системы различной сложности. Например, планета Земля со спутником Луной образует систему. Она входит в более крупную систему -- Солнечную, образованную Солнцем и движущимися вокруг него небесными телами -- планетами, астероидами, спутниками, кометами. Солнечная система, в свою очередь, является частью Галактики. Галактики образуют еще более сложные системы -- скопления галактик. Самая грандиозная звездная система, состоящая из множества галактик -- Метагалактика -- видимая с помощью приборов часть Вселенной. По современным представлениям, она имеет диаметр около 100 млн световых лет, возраст Вселенной -- 15 млрд лет, в нее входит 10²² звезд.

Нашу Галактику можно отнести к числу слабовзаимодействующих галактик. Она испытывает гравитационное воздействие со стороны близких спутников -- Большого и Малого Магеллановых Облаков. Влияние нашей Галактики немного сильнее, и постепенно Магеллановы Облака разрушаются. Через несколько миллиардов лет Магеллановы Облака войдут в нашу систему и сольются с ней.

Расстояние от Солнечной системы до центра галактики составляет 23-28 тыс. световых лет. Солнце находится на периферии Галактики, вне спиральных рукавов. Для Земли это обстоятельство очень благоприятно: она расположена в относительно спокойной части Галактики и в течение миллиардов лет не испытывает влияние космических катаклизмов.

Галактический год -- промежуток времени между двумя последовательными прохождениями Солнечной системы через ближайший к центру Галактики участок орбиты -- составляет 200-220 млн лет, то есть близок к продолжительности одного геологического цикла.

Эпохи горообразования - промежутки в истории Земли, характеризующиеся интенсивными тектоническими движениями, в результате которых происходило смятие слоев горных пород в складки, образование разломов в земной коре, формировались горы:

- Байкальская (Протерозойская и Палеозойская эры);

- Каледонская, Герцинская (Палеозойская эра);

- Киммерийская (Мезозойская эра);

- Альпийская (Кайнозойская эра).

Горы, возникшие в геологически недавние эпохи горообразования, имеют резко расчлененный рельеф, большую высоту; более древние горы - снижены, разрушены, иногда уничтожены полностью.

Вокруг Солнца Земля движется по орбите, мало отличающейся от круга. Солнце расположено в одном из фокусов эллиптической орбиты Земли, вследствие чего расстояние между Землей и Солнцем в течение года меняется незначительно. За единицу при измерении расстояний в пределах Солнечной системы принимается большая полуось орбиты Земли, равная 149,6 млн. км. Скорость движения Земли на орбите тем выше, чем меньше радиус-вектор (расстояние от Земли до Солнца). В перигелии Земля бывает в начале января, следовательно, ее движение по орбите происходит быстрее, поэтому зимнее полугодие в Северном полушарии короче, чем в Южном.

Под действием притяжения других планет положение плоскости земной орбиты, а также ее форма медленно изменяются на протяжении миллионов лет: наклон эклиптики -- от 0 до 2,9°, а эксцентриситет -- от 0 до 0,067.

Земная ось наклонена по отношению к плоскости орбиты и образует с нею угол, равный 66° 33'. В процессе движения ось перемещается поступательно, поэтому на орбите возникают 4 характерные точки. В дни равноденствий радиус-вектор находится в плоскости экватора, а светораздельная линия делит все параллели пополам. Благодаря этому солнечные лучи на экваторе в полдень падают отвесно и на всем земном шаре день равен ночи (на полюсах происходит смена дня и ночи). Различают весеннее и осеннее равноденствия. В дни солнцестояний плоскость экватора наклонена по отношению к солнечному лучу (и радиусу-вектору орбиты) под углом 23° 27'. Солнце в этот момент находится в зените над одним из тропиков. Различают летнее и зимнее солнцестояния,

Из-за эллипсоидальности орбиты и наклона земной оси к плоскости в среднем на 23° 30' земная ось совершает движение в теле Земли, описывая конус. В свою очередь это проявляется в периодическом изменении величины угла наклона темной оси к эклиптике в интервале 22°,068-24°,568 (по расчетам Ш. Г. Шараф и Н.А Будниковой); для современной эпохи угол наклона составляет 23° 27' 08" (по определению 1900 г.). По этой же причине линия пересечения плоскости экватора с плоскостью эклиптики, на которой лежат точки равноденствий, перемещается навстречу движению Земли по орбите, благодаря чему тропический год короче сидерического (солнечного). Тропическим годом называют отрезок времени в сутках между двумя последовательными прохождениями Земли через точку весеннего равноденствия на орбите (или между двумя последовательными весенними равноденствиями). Период времени, за который земная ось описывает полный конус, называется прецессионным ритмом (25 735 тропических лет). Вследствие прецессии происходит смещение точки весеннего равноденствия навстречу орбитальному движению Солнца - так называемое предварение равноденствия (примерно на 20 мин в год). Наряду с прецессионным ритмом (26 тыс. лет) еще, по крайней мере, два ритма (41 и 200 тыс. лет) обусловлены взаимодействием Земли с Луной и Солнцем.

Поскольку от наклона плоскости экватора к эклиптике зависит контрастность в поступлении солнечного тепла на разные широты (чем больше угол, тем контрастность меньше), а также выраженность сезонов года (чем больше угол, тем выраженность сезонов выше), прецессия и другие возмущения движения Земли обусловливают периодические изменения режима поступления солнечной радиации на каждой широте.

В палеогеографии это используют для объяснения ритмических изменений климата, с которыми, в частности, связаны ледниковые эпохи (названия даны по альпийской шкале оледенений): гюнц (I-590, II-565), миндель (I-476, II-435), рисс (I-230, II-187), вюрм (I-115, II-72, III-25 тыс лет назад).

Суточное вращение Земли происходит вокруг оси, которая в силу гироскопического эффекта стремится сохранять постоянное положение в пространстве. Вращение Земли осуществляется равномерно. Отрезок времени между последовательными прохождениями плоскости меридиана данной точки через центр Солнца называют солнечными сутками. Земля вращается против часовой стрелки, если смотреть с Северного полюса.

При этом угловая скорость вращения, т. е. угол, на который поворачивается любая точка на поверхности Земли, одинакова и составляет 15° в час. Линейная скорость зависит от широты: на экваторе она наибольшая -- 464 м/с, а географические полюса неподвижны.

Физическим доказательством осевого вращения Земли являются также измерения дуги 1° меридиана, которые доказывают сжатие Земли у полюсов, а оно свойственно лишь вращающимся телам. Также характерно отклонение падающих тел от отвесной линии на всех широтах, кроме полюсов. Причина этого отклонения обусловлена сохранением ими по инерции большей линейной скорости на высоте по сравнению с земной поверхностью. Падая, предметы отклоняются к востоку потому, что Земля вращается с запада на восток. Величина отклонения максимальна на экваторе. На полюсах тела подают вертикально, не отклоняясь от направления земной оси.

Географическими следствиями суточного вращения Земли являются:

1.Смена дня и ночи, т. е. изменение в течение суток положения Солнца относительно плоскости горизонта данной точки. С этим изменением связаны суточный ритм солнечной радиации, интенсивность которой зависит от угла наклона земной оси, ритмы нагревания и охлаждения, местной циркуляции воздуха, жизнедеятельности живых организмов .

Смена дня и ночи создает суточную ритмичность в живой и неживой природе. Суточный ритм связан со световыми и температурными условиями. Общеизвестен суточный ход температуры, дневной и ночной бризы и т. д. Очень ярко проявляется суточный ритм в живой природе. Известно, что фотосинтез возможен лишь днем (при наличии солнечного света), что многие растения раскрывают свои цветки в разные часы. Животных по времени проявления активности можно подразделить на ночных и дневных: большинство из них бодрствует днем, но многие (совы, летучие мыши, ночные бабочки) -- во мраке ночи. Жизнь человека тоже протекает в суточном ритме.

2.Ось вращения, полюсы и экватор являются основой географической системы координат. Экватор служит плоскостью симметрии, относительно которой размещаются пояса освещения, меняются величина солнечной радиации и другие важные параметры. От полушария (Северного и Южного) зависит направление силы Кориолиса, а от широты -- ее величина; полюсы не участвуют в суточном вращении.

3. Деформация фигуры Земли - сплюснутость с полюсов (полярное сжатие), связанная с возрастанием центробежной силы от полюсов к экватору. Сжатие нашей планеты у полюсов - результат ее осевого вращения. Раньше, когда Земля вращалась с большей скоростью, полярное сжатие было значительнее. Уменьшение экваториального радиуса и увеличение полярного сопровождалось тектоническими деформациями земной коры (разломы, складки) и перестройкой макрорельефа Земли.

4. Существование силы Кориолиса (геострофической или поворотной). Сила Кориолиса действует только на движущиеся тела, пропорциональна их массе и скорости движения и зависит от широты, на которой расположена точка. Чем больше угловая скорость, тем больше сила Кориолиса (т. е. с удлинением суток за счет действия приливного трения сила Кориолиса уменьшается). Последний фактор важен только в вековом аспекте, для небольших отрезков времени угловая скорость принимается постоянной.

Рис.2.2 Сила Кориолиса

Осевое вращение Земли вызывает отклонение тел, движущихся горизонтально (ветров, рек, морских течений и др.) от их первоначальных направлений: в северном полушарии -- направо, в южном-- влево. По закону инерции каждое движущееся тело стремится сохранить неизменными направление и скорость своего движения в пространстве. Отклонение -- результат того, что тело участвует как в поступательном, так и во вращательном (с запада на восток) движениях. На экваторе, где меридианы параллельны друг другу, направление их в мировом пространстве при вращении не меняется и отклонение равно нулю. К полюсам отклонение нарастает и становится у полюсов наибольшим, поскольку там каждый меридиан за сутки изменяет направление своего движения на 360°.Сила Кориолиса вычисляется по формуле:

F = m2щvsinц,

где F -- сила Кориолиса,

m -- масса движущегося тела,

щ -- угловая скорость вращения Земли,

v -- скорость движущегося тела,

ц -- географическая широта.

Проявление силы Кориолиса в природных процессах весьма многообразно. Именно из-за нее в атмосфере возникают вихри разного масштаба, в том числе циклоны и антициклоны, отклоняются от градиентного направления ветры и морские течения, оказывая влияние на климат и через него на природную зональность и региональность, с нею связана асимметрия крупных речных долин. По Закону Бэра - Бабине -- согласно которому реки, текущие на равнинах Северного полушария, подмывают правые берега, и на южном -- левые, обусловливая асимметрию склонов долин. В основе лежит закон Кориолиса, согласно которому всякое тело, движущееся горизонтально у поверхности Земли, независимо от направления движения отклоняется в Северном полушарии вправо, в Южном -- влево, вследствие вращения Земли с запада на восток.



Глава 3. Движение земли по орбите вокруг Солнца и его географические следствия

3.1 Следствия движения Земли

Земля, подобно другим планетам движется вокруг Солнца. Этот путь Земли называют орбитой (лат. оrbita -колея, дорога). Орбита Земли-- эллипс, близкий к окружности, в одном из фокусов которого находится Солнце. Расстояние от Земли до Солнца изменяется в течение года, от 147 млн. км в перигелии (2 января) до 152 млн. км в афелии (5 июля) Длина орбиты более 930 млн. км. Земля движется по орбите с запада на восток со средней скоростью около 29,8 км/с и проходит весь путь за 365 суток 6 ч 9 мин 9 с. Этот промежуток времени называют звездным (сидерическим) годом. Доказательством движения Земли вокруг Солнца является годичное аберрационное смещение звезд, открытое в 1728 г. английским астрономом Дж. Брадлеем (1693--1762). Аберрация -- угол между наблюдаемым (видимым) и истинным направлением на светило. Дело в том, что пока свет от звезды доходит до окуляра прибора, наблюдатель вместе с прибором перемещается по орбите вокруг Солнца. Чтобы свет от звезды попал в объектив, нужно направить прибор не на истинное направление на звезду, а на расчетное. Годовое движение Земли вокруг Солнца можно наблюдать по непрерывному изменению положения Солнца на небе: изменяется полуденная высота Солнца, азимутальный угол восхода и заката.

Ось вращения Земли наклонена к плоскости орбиты под углом 66,5' и перемещается в пространстве параллельно самой себе в течение года. Это приводит к смене времен года и неравенству дня и ночи -- важнейшим следствиям обращения Земли вокруг Солнца.

Наклон земной оси к плоскости орбиты и сохранение ее ориентировки в пространстве обусловливают различный угол падения солнечных лучей и соответственно различия в поступлении тепла на земную поверхность, а также неодинаковую продолжительность дня и ночи в течение года на всех широтах, кроме экватора.

22 июня земная ось северным концом обращена к Солнцу В этот день -- день летнего солнцестояния солнечные лучи в полдень отвесно падают на параллель 23,5° с.ш. - так называемый Северный тропик. Все параллели севернее экватора до 66,5° с.ш. большую часть суток освещены -- на этих широтах день длиннее ночи. Севернее 66,5° с.ш. в день летнего солнцестояния территория полностью освещена Солнцем - там полярный день. Параллель 66,5° с.ш. является границей, с которой начинается полярный день, -это Северный полярный круг. В этот же день на всех параллелях южнее экватора до 66,5° ю.ш. день короче ночи. Южнее 66,5° ю.ш. территория не освещена совсем -- там полярная ночь. Параллель 66,5° ю.ш. -- Южный полярный круг. 22 июня -- начало астрономического лета в северном полушарии и астрономической зимы в южном полушарии.

22 декабря земная ось южным концом обращена к Солнцу .В этот день - день зимнего солнцестояния солнечные лучи в полдень отвесно падают на параллель 23,5° ю.ш. - так называемый Южный тропик. На всех параллелях южнее экватора до 66,5° ю.ш, день длиннее ночи. Начиная с Южного велярного круга устанавливается полярный день. В этот день на всех параллелях севернее экватора до 66,5° с.ш. день короче ночи. За Северным полярным кругом -- полярная ночь. 22 декабря - начало астрономического лета в южном полушарии и астрономической зимы в северном полушарии.

21 марта -- в день весеннего равноденствия и 23 сентября в день осеннего равноденствия терминатор проходит через оба полюса Земли и делит все параллели пополам. Северное и южное полушария в эти дни освещены одинаково, день повсюду на Земле равен ночи .Солнечные лучи в полдень и зените над экватором. На Земле 21 марта и 23 сентября -- начало астрономической весны и астрономической осени в соответствующих полушариях.

Со сменой времен года связана сезонная ритмичность в природе. Она проявляется в изменении температуры, влажности воздуха и других метеорологических показателей, в режиме водоемов, в жизни растений, животных.

Рис.3.3 Смена времен года

В результате годового движения Земли и наклона оси ее вращения к плоскости орбиты на Земле образовались пять - поясов освещения, ограниченных тропиками и полярными кругами. Они отличаются высотой полуденного стояния Солнца над горизонтом, продолжительностью дня и соответственно тепловыми условиями.

Жаркий пояс лежит между тропиками (греч. tropikos -- круг поворота). В его пределах Солнце два раза в году бывает в зените, на тропиках -- по одному разу в год в дни солнцестояний (и этим они отличаются от всех остальных параллелей). Жаркий пояс занимает около 40% земной поверхности.

Умеренные пояса (их два) располагаются между тропиками и полярными кругами. Солнце в их пределах никогда не бывает в зените. В Северном умеренном поясе Солнце в полдень всегда находится на юге, в Южном -- на севере. В течение суток обязательно происходит смена дня и ночи, причем продолжительность их зависит от широты и времени года. Близ полярных кругов (с 60° до 66,5°ш) летом наблюдаются светлые, так называемые белые ночи с сумеречным освещением за счет слияния вечерней и утренней зорь, поскольку Солнце ненадолго и неглубоко уходит под горизонт. Общая площадь умеренных поясов составляет 52 % земной поверхности.

Холодные пояса (их два) -- к северу от Северного и к югу от Южного полярных кругов. Эти пояса отличаются наличием полярных дней и ночей, продолжительность которых увеличивается от одних суток на полярных кругах (и этим они отличаются от всех остальных параллелей) до полугода на полюсах. Во время полярного дня Солнце можно видеть на всех сторонах горизонта. Общая площадь холодных поясов составляет 8 % земной поверхности.

Пояса освещения -- основа климатической зональности и природной зональности вообще. Время движения по орбите с различной скоростью : в точке перигелия скорость наибольшая, наименьшая скорость у Земли при прохождении точки афелия. Отсюда следует, что в Северном полушарии летний сезон самый продолжительный, зимний самый короткий. Более того, поскольку Северное полушарие зимой ближе к Солнцу, а летом немного дальше, температурный режим его более благоприятный, чем Южного полушария: лето (по астрономическим причинам) белее продолжительнее и немного прохладнее, а зима короче и немного теплее.

Пояса освещения, или астрономические тепловые пояса, выделяются по высоте Солнца над горизонтом и продолжительности освещения. В жарком поясе, расположенном между тропиками, Солнце дважды в год в полдень бывает в зените. На линиях тропиков Солнце стоит в зените только один раз в году: на Северном тропике (тропик Рака) Солнце стоит в зените в полдень -- 22 июня, на Южном тропике (тропик Козерога) - 22 декабря. Продолжительность дня в жарком поясе в течение года изменяется мало (от 11 до 13 часов).

Между тропиками и полярными кругами выделяются два умеренных пояса. В них Солнце никогда не стоит в зените, продолжительность дня и высота Солнца над горизонтом сильно меняются в течение года. Однако в течение суток обязательно бывает смена дня и ночи. Между полярными кругами к полюсами расположены два холодных пояса, здесь бывают полярные дни и ночи. Следовательно в году бывают дни, когда Солнце вообще не показывается из-за горизонта или не опускается за горизонт.

Положение тропиков и полярных кругов не остается постоянным, оно изменяется в зависимости от изменения наклонения плоскости орбиты Земли. Плоскость земной орбиты колеблется в пространстве, и за 40 000 лег наклон к экватору изменяется от 24°36' до 21° 58'. Это сопровождается расширением и сужением пояса освещения. Если бы ось Земли была перпендикулярна к плоскости орбиты, то пояса освещения не выделялись бы.

Смена времен года обусловливает годовой ритм в географической оболочке. В жарком поясе годовой ритм зависит главным образом от изменения увлажнения, в умеренном -- от температуры, в холодном -- от условий освещения.

3.2 Осевое вращение земли

Земля вращается запада на восток против часовой стрелки, совершая полный оборот за сутки. Средняя угловая скорость вращения, т.е угол, на который смещается точка на земной поверхности, для всех широт одинакова и составляет 15 ° за 1 час. Линейная скорость, т.е путь ,проходимый точкой в единице времени ,зависит от широты места. Географические полюсы не вращаются, там скорость равна нулю. На экваторе точка проходит наибольший путь и имеет наибольшую скорость 455м/с. Скорость на одном меридиане разная, на одной параллели одинаковая.

Доказательством вращения Земли является фигура самой планеты, наличие сжатия земного эллипсоида. Сжатие возникает при участии центробежной силы, развивающейся в свою очередь на вращающейся планете. Любая точка на Земле находится под воздействием земного притяжения и центробежной силы. Равнодействующая этих сил направлена к экватору, оттого Земля в экваториальном поясе выпукла, у полюсов имеет сжатие.

К географическим следствиям осевого вращения Земли относятся возникновение силы Кориолиса, суточный ритм в географической оболочке.

Приливные выступы, образованные в теле Земли (в литосфере, океаносфере и атмосфере) притяжением Луны и Солнца, превращаются в приливную волну, которая обходит кругом земного шара, перемещаясь навстречу его вращению, т. е. с востока на запад. Прохождение гребня волны через какое-нибудь место создает здесь прилив, прохождение впадины -- отлив. В течение лунных суток (24 час. 50 мин.) бывает два прилива и два отлива.

Наибольшее географическое значение имеют морские приливы и отливы: они приводят к правильно чередующимся затоплениям и осушениям низменных побережий, подпору воды в низовьях рек и возникновению приливо-отливных течений. Средняя высота прилива в открытом океане около 20 см, колебания уровня моря у берегов, зависящие от приливов и отливов, несколько больше, но обычно не превышают 2 м, хотя в отдельных случаях доходят до 13 м (Пенжинская губа) и даже до 18 м (залив Фанди).

Важным следствием осевого вращения Земли является кажущееся отклонение тел, движущихся в горизонтальном направлении, от направления их движения. По закону инерции, всякое движущееся тело стремится сохранить направление (и скорость) своего движения относительно Мирового пространства. Если движение происходит относительно перемещающейся поверхности, например вращающейся Земли, наблюдателю на Земле кажется, что тело отклонилось. В действительности тело продолжает двигаться в заданном направлении.

Сила Кориолиса возрастает от экватора к полюсам, она способствует образованию атмосферных вихрей, оказывает влияние на отклонение морских течений, благодаря ей подмываются правые берега рек в Северном полушарии левые берега -в Южном полушарии.

В районах, удаленных от экватора, наиболее важной для вполне установившегося движения воздуха является чаще всего сила Кориолиса. Рассмотрим частицу воздуха в северном полушарии, двигающуюся из области высокого давления в область низкого давления благодаря силе градиента давления. Предположим, что изобары представляют собой прямые линии, а трение отсутствует.

Рис.3.4 Движение частицы воздуха по силе Кориолиса

Сила Кориолиса будет поворачивать частицу воздуха вправо, а сумма силы градиента давления (СГД) и силы Кориолиса (СК) будет увеличивать скорость. По мере возрастания скорости частицы сила Кориолиса, пропорциональная скорости и, также будет возрастать, а значит, будет возрастать и ее отклоняющее действие. В точке, где частица начинает двигаться перпендикулярно СГД, СК и СГД действуют в противоположных направлениях, и результирующая сила будет зависеть от того, какая из них окажется больше. Если это СГД, ускорение будет направлено влево от движения, возрастет скорость и возрастет и сила Кориолиса, что заставит частицу сместиться в обратном направлении. Если большей окажется сила Кориолиса, она заставит частицу отклониться больше вправо, ее скорость уменьшится, а значит, уменьшится сила Кориолиса, что вынудит частицу вернуться назад. В результате может установиться равновесие, если СГД остается постоянной в течение всего времени, пока частица движется перпендикулярно ей, а СК в точности равна ей по величине и противоположна по направлению. В этом случае частица не испытывает ускорения, и движение называют геострофическим. Соответствующий ветер дует параллельно изобарам так что в северном полушарии область высокого давления остается справа от него. В южном полушарии, наоборот, область высокого давления остается слева. Эти утверждения составляют суть сформулированного в XIX в. закона Бейс-Балло, который гласит: если стать лицом к ветру в северном полушарии, то низкое давление будет справа от вас, в южном - слева от вас.

Суточное вращение Земли неравномерно: в августе оно быстрее, в марте -- медленнее (разность в длине суток при этом около 0,0025 сек.). Периодические его изменения связаны с сезонными переменами циркуляции атмосферы, смещением центров высокого и низкого атмосферного давления; например, зимой избыточное давление холодных масс воздуха на Евразию составляет 5•10 ¹² т, летом вся эта масса возвращается на океан. Колебания скачкообразные, нерегулярные (вследствие которых продолжительность суток может измениться до 0,0034 сек.) стимулируются перемещением масс внутри Земли. Приближение масс к оси вращения или удаление их от оси влечет соответственно ускорение или замедление суточного вращения. Пульсации скорости вращения Земли могут быть вызваны и климатическими изменениями, влекущими за собой перераспределение водных масс на поверхности, например переход значительной части гидросферы в твердую фазу.

Наиболее интересен, однако, вековой ход изменения скорости вращения. Эффект торможения этой скорости приливной волной, бегущей навстречу вращению Земли, оказывается сильнее эффекта увеличения скорости от гравитационного сжатия и уплотнения внутренних частей планеты. В результате, продолжительность суток на Земле возрастает каждые 40 000 лет на 1 с. (по другим данным--на 0,64 с. за тот же период).

Эти величины следует иметь в виду при палеогеографических построениях. Если взять первое значение (1 с. в 40 000 лет), легко подсчитать, что 500 млн. лет назад, т. е. на рубеже кембрия и ордовика, сутки были немногим длиннее 20 час, а 1 млрд. лет назад (в протерозое) --17 час. В последнем случае субтропические максимумы атмосферного давления, лежащие ныне на широтах ±32°, должны были располагаться на параллелях ±22°, т. е. быть тропическим максимумом, со всеми вытекающими отсюда последствиями для общего характера атмосферной циркуляции на Земле. Через 1 млрд лет продолжительность суток возрастет до 31 час (т.к в году останется только 283 дня). В конце концов вследствие приливного торможения Земля окажется повернутой к Луне всё время одной стороной, как это уже произошло с Луной по отношению к Земле, и земные сутки станут равными лунному месяцу.

Еще во II веке до н.э. греческий астроном Гиппарх обнаружил, что точка весеннего равноденствия медленно перемещается относительно звезд навстречу годичному движению Солнца. Благодаря тому, что равноденствие наступает раньше, чем Солнце совершает полный оборот по эклиптике, явление получило название предварения равноденствий или прецессии. Величина этого смещения за год называется постоянной прецессии и по современным данным составляет около 50".

Прецессионное движение земной оси в основном вызвано притяжением Луны и Солнца. Если бы Земля была шаром, то он притягивался бы Луной и Солнцем силами, приложенными к его центру. Но поскольку Земля сплюснута к полюсам, то на экваториальную выпуклость будет действовать сила, стремящаяся повернуть Землю таким образом, чтобы ее экваториальная плоскость проходила через притягивающее тело. Из-за действия этой силы создается опрокидывающий момент. Солнце в течении года дважды отходит от плоскости земного экватора на угол е ~ 23°26', а удаление Луны дважды в месяц может достигать 28°36'. Однако сравнительно быстрое осевое вращение Земли создает гироскопический эффект, благодаря которому отклонение происходит в направлении, перпендикулярном действующей силе. Подобный эффект наблюдается у вращающегося гироскопа -- при действии внешней силы его ось начинает описывать в пространстве конус, тем более узкий, чем быстрее вращение.

Рис.3.5Схема образования опрокидывающего момента, действующего на Землю со стороны Солнца и Луны. Силы, действующие на экваториальную выпуклость (в точках А и В), разложены на компоненты, параллельные направлению на возмущающее тело из центра Земли О, и компоненты, перпендикулярные плоскости земного экватора (AA' и BB'). Последние и выступают в роли опрокидывающих сил

В отношении Земли в роли основной внешней силы выступает притяжение Солнца, которое и вызывает основную часть смещения земной оси с периодом 26 000 лет. Поскольку период вращения узлов орбиты Луны составляет 18.6 лет, то с таким же периодом меняются и пределы изменения угла отклонения Луны от плоскости земного экватора, что и проявляется в виде нутаций с тем же периодом. Величину прецессии и нутации можно было бы вычислить теоретически, но для этого не хватает данных о распределении масс внутри Земли, и поэтому ее приходится определять из наблюдений положений звезд в разные эпохи.

От угловой скорости вращения зависит "прочность" нашей планеты. Центробежная сила на экваторе составляет 1/289 силы земного притяжения. При ускорении вращения Земли в 17 раз центробежная сила увеличилась бы в 17² =289 раз, тела на экваторе потеряли бы свою тяжесть и мог бы произойти отрыв от Земли части вещества . Очевидно, Земля застрахована от подобной судьбы своим 17-кратным запасом прочности, которая к тому же постепенно растет из-за уменьшения скорости вращения и, следовательно, ослабления центробежной силы.

Смена дня и ночи создает суточный ритм в географической оболочке, он проявляется в живой и неживой природе: в суточном ходе всех метеорологических элементов -- температуре, влажнели, давлении; таяние горных ледников происходит днем; фотосинтез происходит днем, на свету, многие растения раскрывается в разные часы суток. Человек тоже живет по часам; в определенные часы у него падает работоспособность, Повышается температура тела и давление.

Период обращения Луны на орбите - около 28 дней, за это время она возвращается в прежнее место. А что при этом происходит у нас под ногами? Все знают о морских приливах и отливах. Вода притягивается гравитационной силой Луны, и такая волна следует по поверхности морей и океанов вслед за Луной. Но ведь гравитация действует отдельно на каждый атом и молекулу, притягивая их. Просто на воде это виднее из-за её однородности в огромных масштабах и текучести. Каждая частца нашего организма тоже испытывает приливы и отливы гравитационной силы. Жидкая кровь особенно. И все циклы жизнедеятельности организма привязаны к периоду обращения Луны. Предполагают, что Луна специфически влияет на состояние вегетативной нервной системы и на такие важные структуры головного мозга, как мозжечок, гипоталамус, эпифиз. Отмечают, что при полнолунии возрастают работоспособность человека и возбудимость его нервной системы, повышается раздражительность, а при новолунии наблюдается обратная картина (слабость, снижение активности, творческих сил и способностей) и как следствие этого прослеживается связь настроения людей со сменой лунных фаз.

Частицы твёрдой Земли тоже испытывают циклическое воздействие гравитационной силы. Если текучая вода притягивается к Луне на несколько метров, то твёрдая земля растягивается по направлению к Луне на полметра и на несколько сантиметров вбок.

На северном полюсе Земли Солнце приблизительно полгода бывает незаходящим, а полгода -- невосходящим светилом. Около 21 марта Солнце здесь появляется над горизонтом (восходит) и вследствие суточного вращения небесной сферы описывает кривые, близкие к окружности и почти параллельные горизонту, поднимаясь с каждым днем все выше и выше. В день летнего солнцестояния (около 22 июня) Солнце достигает максимальной высоты h_max = + 23° 27'. После этого Солнце начинает приближаться к горизонту, высота его постепенно уменьшается и после дня осеннего равноденствия (после 23 сентября) оно скрывается под горизонтом (заходит). День, длившийся полгода, кончается и начинается ночь, которая длится также полгода. Солнце, продолжая описывать кривые, почти параллельные горизонту, но под ним, опускается все ниже и ниже, В день зимнего солнцестояния (около 22 декабря) оно опустится под горизонт на высоту hmin = - 23° 27', а затем снова начнет приближаться к горизонту, высота его будет увеличиваться, и перед днем весеннего равноденствия Солнце снова появится над горизонтом. Для наблюдателя на южном полюсе Земли (j = - 90°) суточное движение Солнца происходит подобным же образом. Только здесь Солнце восходит 23 сентября, а заходит после 21 марта, и поэтому когда на северном полюсе Земли ночь, на южном -- день, и наоборот.

...