Факультет

Студентам

Посетителям

Географическое значение суточного вращения Земли

Здесь мы отметим только три следствия:

1. Непрозрачное тело, в том числе и шар, не может быть сразу со всех сторон освещено одним источником света. Поэтому в каждый данный момент неизбежно деление земного шара на две половины: освещённую солнцем (день) и лишённую солнечного света (ночь). На теневой стороне тепловой баланс земной поверхности складывается иначе, чем в то же время на освещённой, и это прямым образом отражается на всех процессах, связанных с приходом и расходом солнечного света и тепла, — на атмосферном давлении, движении воздуха, испарении воды, сгущении водяного пара, физиологических функциях растений и т. п.

Вращение Земли определяет собой смену дня и ночи. Надо подчеркнуть, что смена эта быстрая. Для живых существ это очень важно, ибо по причине краткости дня Земля не может нагреться, а вследствие краткости ночи не может остыть до пределов, при которых жизнь была бы убита чрезмерным жаром или чрезмерным холодом.

Смена дня и ночи происходила бы и в том случае, если бы Земля обращалась вокруг Солнца, не поворачиваясь на оси. Но тогда скорость этой смены совпадала бы со скоростью смены времён года. В году была бы одна ночь и один день: три месяца солнце восходило бы и увеличивало нагрев земли, затем три месяца оно клонилось бы к закату, и шесть месяцев продолжалась бы ночь. В этих условиях экзогенные процессы неизбежно приобрели бы иной, чем теперь, характер, хотя бы уже потому, что вследствие резких температурных контрастов между дневной и ночной половинами Земли возникли бы ветры огромной силы.

Суточное вращение Земли создаёт особый ритм в жизни и процессах ландшафтной оболочки.

Температура воздуха обладает ясно выраженным ходом, с максимумом в середине дня и минимумом незадолго до восхода солнца; когда смены дня и ночи нет, нет и суточного хода температуры: зимой (т. е. ночью) в полярных странах температура за сутки почти совсем не испытывает колебаний. Результатом смены дня и ночи является суточный ход абсолютной влажности (наибольшее значение — в самое тёплое время дня) и суточный ход относительной влажности (противоположный предыдущему) и т. п.

2. Вследствие суточного вращения Земли всякое тело, движущееся горизонтально в каком-нибудь месте Земли, независимо от направления движения, отклоняется относительно линий, неизменно связанных с горизонтом, в северном полушарии вправо, а в южном влево. Эти отклонения происходят по отношению к наблюдателю, смотрящему в ту сторону, куда тело движется.

Представим себе горизонт какого-нибудь места в северном полушарии и на нём линии N — S (полуденную) и Е —W. Пусть из точки наблюдения С какие-нибудь четыре тела начнут двигаться в направлениях CM, CW, CS и СЕ, как показано прямыми стрелками. Если бы горизонт не вращался, то тела, всё время перемещаясь в указанных направлениях, закончили бы свои пути в точках N, W, S и Е, действительно отвечающих точкам севера, запада, юга и востока. Но так как горизонт поворачивается против часовой стрелки (для зрителя, смотрящего из северного полюса мира), то через некоторое время полуденная линия займёт положение N1S1 а линия запад — восток положение W1E1, и направления движений всех четырёх тел, т. е. линии CN, CW, CS и СЕ, окажутся не совпадающими с основными линиями горизонта и смещёнными вправо по отношению к последним.

В южном полушарии горизонт поворачивается по часовой стрелке, и смещение тел будет происходить влево.

Это явление объясняется тем, что всякое движущееся тело обладает инерцией, т. е. стремится сохранить и скорость, и направление своего движения. Отсюда ясно, что отклоняющая сила вращения Земли — это фиктивная сила, ибо тела на Земле вследствие инерции не отклоняются от своего пути, а только кажутся отклоняющимися. При вращении Земли угловая скорость для всех точек одинакова, но линейная меняется с широтой. Если тело в нашем полушарии перемещается с севера на юг, то оно (продолжая участвовать в суточном вращении Земли) из широт, в которых точки движутся с меньшей линейной скоростью, переходит в широты, характеризующиеся большей линейной скоростью точек. Стремясь по инерции сохранить свою исходную линейную скорость суточного вращения, тело при этом отстаёт по отношению к меридиану исходного пункта своего движения, т. е. отклоняется вправо (к западу) . Если тело движется с юга на север, оно переходит из широт, обладающих в суточном движении большей скоростью, в широты с меньшей скоростью и по инерции опережает меридиан исходного пункта своего движения, т. е. опять-таки отклоняется вправо (но теперь уже к востоку).

Очевидно, что если тело движется вдоль параллели (с запада на восток или обратно), то оно перемещается в зоне, обладающей в суточном вращении Земли всюду одинаковой линейной скоростью. Но закон отклонения проявляется и здесь, так как тело стремится сохранить не только скорость, но и направление своего движения. Поэтому при движении с запада на восток тела отклоняются в нашем полушарии к югу, а при движении с востока на запад — к северу, т. е. в обоих случаях вправо.

3. Под действием притяжения Луны тело Земли испытывает упругую деформацию, принимая форму симметричного яйца, вытянутого по направлению к Луне вдоль линии, соединяющей центры Земли и Луны. При этом особенно заметной деформации подвергается водная оболочка Земли: в наиболее близкой к Луне точке океанической поверхности и в диаметрально противоположной (наиболее удалённой) образуется вспучивание водной массы (приливный выступ), а на круге, расположенном посередине между этими точками перпендикулярно к линии Земля — Луна, возникает понижение водной поверхности.

Вследствие вращения Земли на своей оси приливные выступы превращаются в приливную волну, которая обходит кругом земного шара, перемещаясь навстречу вращению Земли, т. е. с востока на запад. Прохождение через какое-нибудь место гребня волны создаёт здесь прилив, прохождение впадины волны — отлив. В течение лунных суток (24 часа 50 мин.) бывает два повышения и два понижения уровня моря. Промежуток между двумя смежными самыми высокими (или самыми низкими) стояниями уровня равен 12 час. 25 мин.

В образовании приливов, помимо Луны, участвует и Солнце, но, вследствие гораздо большей удалённости его от Земли (по сравнению с Луной), солнечные приливы в 2,17 раза меньше лунных. Во время новолуния и полнолуния, когда Солнце и Луна расположены почти на одной прямой, приливообразующие влияния обоих светил складываются, и приливы на Земле достигают наибольшей своей высоты. Когда направления на Луну и Солнце образуют прямой угол (Луна в это время находится либо в первой, либо в последней четверти), влияния обоих светил вычитаются и приливы на Земле наименьшие.

Как указывалось, приливы и отливы наблюдаются во всём теле Земли, которое ведёт себя как упругий шар, но «твёрдые» приливы в три раза меньше океанических: точки твёрдой земной поверхности дважды в сутки поднимаются и дважды опускаются в среднем на несколько дециметров.

Приливная волна, вечно бегущая по Мировому океану навстречу вращению Земли, замедляет это вращение. Вследствие тормозящего эффекта приливного трения земные сутки постепенно становятся длиннее: их продолжительность возрастает на 1 сек. в каждые 40 тыс. лет. Величина эта ничтожна, но при изучении истории развития ландшафтной оболочки должна быть принята во внимание. Около 1 млрд. лет назад, когда скорость вращения Земли была больше и продолжительность суток составляла всего 17 часов, постоянные субтропические области высокого атмосферного давления, расположенные сейчас в среднем на широте 32°,5, находились на широте 22°,4, т. е. были тропическими, что, несомненно, обусловливало иную чем теперь картину атмосферной циркуляции. Центробежная сила отбрасывала тогда и воды океана к экватору, образуя тут своеобразную трансгрессию при одновременной регрессии около полюсов.

Мы отметили выше природные следствия вращения Земли. Добавим, что факт вращения Земли вокруг оси используется и в географической практике при построении и определении географических координат. Не будь на земной поверхности двух неподвижных точек (полюсов), построение координат носило бы крайне произвольный характер, и в этом смысле воображаемая земная ось, соединяющая полюсы и проходящая через центр Земли, является подлинным «стержнем» для географа. Правда, полюсы не абсолютно неподвижны, но их наибольшие отклонения в году от среднего положения не превышают 20 м.

Понятие о географических координатах предполагается известным и здесь не рассматривается.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: