5125071669

2.3. Ruch obrotowy Ziemi

Występowanie dni i nocy (wschodów i zachodów Słońca) wynika z ruchu obrotowego Ziemi wokół własnej osi. W każdym momencie połowa powierzchni Ziemi jest oświetlona przez promienie słoneczne, podczas gdy druga pozostaje w cieniu.

Ruch obrotowy Ziemi wywołuje tzw. pozorny dobowy ruch Słońca, wiążący się z dobowymi zmianami wysokości Słońca i kąta padania promieni słonecznych (rys. 2.Ib). Z ruchem obrotowym Ziemi związana jest również zmiana w ciągu doby długości drogi promieni słonecznych w atmosferze. W konsekwencji dopływ energii słonecznej do dowolnego miejsca na Ziemi jest również zmienny w ciągu doby.

Ruch obrotowy Ziemi jest także przyczyną powstawania siły odchylającej wszystkie ciała będące w ruchu (tzw. siła Coriolisa): w prawo na półkuli północnej i w lewo na południowej. Podlegają jej przede wszystkim prądy powietrzne i morskie.

Ruch obrotowy Ziemi powoduje ponadto przemieszczanie się wokół Ziemi deformacji litosfery, hydrosfery i atmosfery, powstałych pod wpływem przyciągania Ziemi przez Słońce i Księżyc. Wynikają stąd zjawiska pływów.

2.4. Ruch Ziemi wokół Słońca

Zanim przejdziemy do omówienia znaczenia ruchu Ziemi wokół Słońca, przypomnimy podstawowe definicje z astronomii.

Wysokość (współrzędna w układzie horyzontalnym) - kąt między kierunkiem do ciała niebieskiego a płaszczyzną horyzontu, mierzony w stopniach: nad horyzontem od 0° do +90° i pod horyzontem od 0° do -90°.

Zenit - leżący powyżej horyzontu punkt sfery niebieskiej będący przecięciem jej przez linię pionu przechodzącą przez miejsce, w którym znajduje się obserwator. Wysokość zenitu wynosi 90°.

Nadir - punkt na niewidocznej hemisferze niebieskiej, leżący na prostej pionowej, przeciwległy do zenitu.

Deklinacja - kątowa odległość Słońca na sferze niebieskiej, liczona od równika niebieskiego, dodatnia na północ od równika niebieskiego, ujemna na półkuli niebieskiej południowej.

Ze względu na stały kąt nachylenia osi ziemskiej do płaszczyzny orbity, równy 66,5°, Ziemia w swym ruchu rocznym zwraca się ku Słońcu raz półkulą północną, raz południową. Wynika stąd systematyczna, okresowa zmienność deklinacji Słońca i pór roku. Deklinacja Słońca zmienia się w ciągu roku od (-)23,5° S (Zwrotnik Koziorożca) do (+)23,5° N (Zwrotnik Raka) i ponownie (-)23,5° S itd. (załącznik 1, Zł). Słońce osiąga położenie zenitalne jedynie nad tym równoleżnikiem, którego szerokość geograficzna jest równa bieżącej wartości deklinacji. Położenie zenitalne Słońca zmienia się więc z deklinacją. Wysokość Słońca w południe w wybranych dniach dla półkuli północnej w przedstawiono w tablicy 2.1 w tekście.

W dniach 21 marca i 23 września deklinacja Słońca jest równa 0°, a promienie słoneczne padają prostopadle do płaszczyzny, w której leży oś Ziemi. Słońce osiąga więc zenit na równiku. Oświetlona część dowolnego równoleżnika jest równa części nieoświetlonej, a granica cienia przechodzi przez bieguny (rys. 2.2). Na wszystkich szerokościach geograficznych