ต้องใช้เวลานานแค่ไหนกว่าที่โลกจะหมุนครบ 1 รอบ? โลกใช้เวลานานแค่ไหนในการปฏิวัติรอบดวงอาทิตย์หนึ่งครั้ง? โลกหมุนรอบดวงอาทิตย์เร็วแค่ไหน

สำหรับผู้สังเกตการณ์ที่ตั้งอยู่ในซีกโลกเหนือ เช่น ในส่วนยุโรปของรัสเซีย ดวงอาทิตย์มักจะขึ้นทางทิศตะวันออกและขึ้นทางใต้เป็นประจำ โดยยึดตำแหน่งสูงสุดบนท้องฟ้าในตอนเที่ยง จากนั้นเอียงไปทางทิศตะวันตกและซ่อนอยู่เบื้องหลัง เส้นเส้นขอบฟ้า การเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์นี้มองเห็นได้เท่านั้นและเกิดจากการหมุนของโลกรอบแกนของมัน หากคุณมองโลกจากด้านบนในทิศทางของขั้วโลกเหนือ โลกจะหมุนทวนเข็มนาฬิกา ในเวลาเดียวกัน ดวงอาทิตย์อยู่ในตำแหน่ง การมองเห็นการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์นั้นเกิดจากการหมุนของโลก

การหมุนรอบประจำปีของโลก

รอบดวงอาทิตย์ โลกยังหมุนทวนเข็มนาฬิกา ถ้าคุณมองดาวเคราะห์จากด้านบน จากขั้วโลกเหนือ เนื่องจากแกนโลกเอียงเมื่อเทียบกับระนาบการหมุน เมื่อโลกหมุนรอบดวงอาทิตย์ มันจึงส่องสว่างไม่สม่ำเสมอ บางพื้นที่ได้รับแสงแดดมากขึ้น บางพื้นที่ได้รับแสงแดดน้อยกว่า ด้วยเหตุนี้ฤดูกาลจึงเปลี่ยนไปและความยาวของวันก็เปลี่ยนไป

ฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วง Equinox

ปีละสองครั้ง ในวันที่ 21 มีนาคมและ 23 กันยายน ดวงอาทิตย์จะส่องสว่างซีกโลกเหนือและซีกโลกใต้อย่างเท่าเทียมกัน ช่วงเวลาเหล่านี้เรียกว่า Equinox ของฤดูใบไม้ร่วง ในเดือนมีนาคม ฤดูใบไม้ร่วงเริ่มขึ้นในซีกโลกเหนือ ในซีกโลกใต้ ในเดือนกันยายน ฤดูใบไม้ร่วงมาถึงซีกโลกเหนือ และฤดูใบไม้ผลิมาถึงซีกโลกใต้

ครีษมายันฤดูร้อนและฤดูหนาว

ในซีกโลกเหนือในวันที่ 22 มิถุนายน ดวงอาทิตย์ขึ้นสูงที่สุดเหนือขอบฟ้า กลางวันมีระยะเวลานานที่สุด และกลางคืนของวันนี้สั้นที่สุด เหมายันเกิดขึ้นในวันที่ 22 ธันวาคม - กลางวันมีระยะเวลาสั้นที่สุดและกลางคืนยาวนานที่สุด ในซีกโลกใต้ สิ่งที่ตรงกันข้ามคือความจริง

คืนขั้วโลก

เนื่องจากแกนโลกเอียง บริเวณขั้วและใต้ขั้วของซีกโลกเหนือในช่วงฤดูหนาวจึงไม่มีแสงแดดส่องถึง ดวงอาทิตย์ไม่ได้ขึ้นเหนือขอบฟ้าเลย ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าคืนขั้วโลก มีคืนขั้วโลกที่คล้ายกันสำหรับบริเวณใต้ขั้วของซีกโลกใต้ ความแตกต่างระหว่างพวกเขาคือครึ่งปีพอดี

อะไรทำให้โลกหมุนรอบดวงอาทิตย์

ดาวเคราะห์ไม่สามารถโคจรรอบดวงของพวกมันได้ มิฉะนั้น พวกมันจะถูกดึงดูดและถูกไฟไหม้ เอกลักษณ์ของโลกอยู่ที่ความเอียงของแกน 23.44 องศาที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเกิดขึ้นของความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตบนโลก

ต้องขอบคุณความเอียงของแกนที่ทำให้ฤดูกาลเปลี่ยนไป มีเขตภูมิอากาศที่แตกต่างกันซึ่งรับรองความหลากหลายของพืชและสัตว์ในโลก การเปลี่ยนแปลงความร้อนของพื้นผิวโลกทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของมวลอากาศ และด้วยเหตุนี้การตกตะกอนในรูปของฝนและหิมะ

ระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์ 149,600,000 กม. ก็กลายเป็นระยะทางที่เหมาะสมที่สุดเช่นกัน ต่อไปอีกหน่อย น้ำบนโลกก็จะอยู่ในรูปของน้ำแข็งเท่านั้น ใกล้กว่านี้และอุณหภูมิก็จะสูงเกินไปแล้ว การเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตบนโลกและความหลากหลายของรูปแบบเกิดขึ้นได้อย่างแม่นยำเนื่องจากความบังเอิญอันเป็นเอกลักษณ์ของปัจจัยมากมายดังกล่าว

โลกเคลื่อนที่ตลอดเวลา โดยหมุนรอบแกนของมันเองและรอบดวงอาทิตย์ ทำให้เกิดปรากฏการณ์ต่าง ๆ บนพื้นผิว: การเปลี่ยนแปลงของฤดูกาล การสลับของกลางวันและกลางคืน. สภาพที่เอื้ออำนวยต่อชีวิตบนโลกเป็นผลมาจากการเคลื่อนไหวนี้และตำแหน่งที่เอื้ออำนวยของดาวเคราะห์เมื่อเทียบกับดวงอาทิตย์ (ห่างออกไปประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร) ถ้าดาวเคราะห์อยู่ใกล้ น้ำก็จะระเหยออกจากพื้นผิวของมัน ถ้ามากกว่านี้ - สิ่งมีชีวิตทั้งหมดจะหยุดนิ่ง บรรยากาศมีบทบาทสำคัญซึ่งป้องกันรังสีคอสมิกที่เป็นอันตราย

ให้เราอาศัยรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับคู่ชีวิตที่มองไม่เห็นคงที่สองอย่างนี้เช่นการเคลื่อนที่ของโลกรอบเส้นสมมติ (แกน) และดวงอาทิตย์

ความเร็วของการหมุนของโลกรอบแกนของมัน

โลกเป็นดาวเคราะห์ดวงที่สามจากดวงอาทิตย์ มันโคจรรอบดวงอาทิตย์และหมุนรอบแกนของมันเองด้วย ดาวเคราะห์ที่เร็วที่สุดในระบบสุริยะคือดาวเคราะห์ขนาดยักษ์:

• ดาวพฤหัสบดี
• ดาวเสาร์.

พวกเขาจบวันใน 10 ชั่วโมง

การหมุนของโลกรอบแกนของมันใช้เวลา 23 ชั่วโมง 56 นาที. นอกจากนี้ ยังต้องใช้เวลาอีก 4 นาทีเพื่อให้ดวงอาทิตย์กลับสู่ตำแหน่งเดิม ความเร็วของการหมุนบนพื้นผิวขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่สังเกตการเคลื่อนที่

ถ้าเราพูดถึงเส้นศูนย์สูตร การหมุนของโลกถึง 1,670 กิโลเมตรต่อชั่วโมง หรือ 465 เมตรต่อวินาที การคำนวณจะดำเนินการโดยคำนึงถึงความจริงที่ว่าเส้นรอบวงของโลกถึง 40,000 กิโลเมตรในบริเวณเส้นศูนย์สูตร หากดาวเคราะห์หยุดเคลื่อนที่กะทันหัน ผู้คนและวัตถุที่อยู่ด้วยความเร็วเท่ากันจะสลายตัวและบินไปข้างหน้า

เมื่อเข้าใกล้ละติจูดที่ 30 การหมุนของโลกรอบแกนจะลดลงเป็น 1440 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ค่อยๆ ลดลงที่ขั้วโลกเป็น 0 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (กฎใช้ทั้งทางขั้วโลกใต้และขั้วโลกเหนือ) การเคลื่อนไหวนี้ยังคงมองไม่เห็นต่อผู้คนเนื่องจากมีมวลมหาศาลของโลก

จากวิดีโอนี้ คุณจะได้เรียนรู้ว่าทำไมเราไม่รู้สึกถึงการหมุนของโลก

ความสำคัญต่อมนุษยชาติ

ความแตกต่างของความเร็วของการเคลื่อนไหวมีความสำคัญในทางปฏิบัติ. ประเทศต้องการสร้างท่าเรือใกล้กับเส้นศูนย์สูตรมากขึ้น เนื่องจากความเร็วของการหมุนของดาวเคราะห์ ทำให้ต้องใช้เชื้อเพลิงน้อยลงในการเข้าสู่วงโคจร หรือสามารถยกน้ำหนักบรรทุกได้มากขึ้น ในเวลาเดียวกัน เมื่อออกตัว จรวดมีความเร็ว 1,675 กิโลเมตรต่อชั่วโมงอยู่แล้ว ดังนั้นจึงง่ายกว่าที่จะเร่งความเร็วเป็นวงโคจร 28,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง

โดยอิทธิพลของดวงจันทร์ทำให้ความเอียงของแกนดาวเคราะห์คงที่อย่างต่อเนื่อง ด้วยเหตุนี้ความเร็วของการหมุนของดาวเคราะห์จึงค่อยๆ ลดลง ปีละสองครั้งในเดือนพฤศจิกายนและเมษายน ความยาวของวันเพิ่มขึ้น 0.001 วินาที

เวลาแห่งการปฏิวัติที่สมบูรณ์รอบดวงอาทิตย์

ความเร็วของโลกรอบดวงอาทิตย์ประมาณ 107,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง. โลกทำการปฏิวัติเต็มรูปแบบใน 365 วัน 5 ชั่วโมง 48 นาที 46 วินาที ผ่านประมาณหนึ่งพันล้านกิโลเมตรในช่วงเวลานี้ ทุกปี "วิ่งเข้า" เพิ่มอีกห้าชั่วโมง ซึ่งนักดาราศาสตร์รวมกันแล้วบวก 366 วันทุกสี่ปี - ปีดังกล่าวเรียกว่าปีอธิกสุรทิน

หากคุณคำนวณใหม่ ปรากฎว่าทุก ๆ วินาทีที่โลกบินไปในอวกาศรอบนอกประมาณ 30 กิโลเมตร แม้แต่ความเร็วของรถแข่งที่เร็วที่สุดในโลกก็อยู่ที่ประมาณ 300 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ซึ่งน้อยกว่าความเร็วของโลกในวงโคจร 350 เท่า มนุษย์ไม่สามารถจินตนาการถึงความเร็วอันมหาศาลดังกล่าวได้อย่างเพียงพอ

ในระหว่างการหมุน จะเกิดแรงที่สามารถเหวี่ยงบุคคลหรือวัตถุออกจากพื้นผิวโลกได้เหมือนกับวัตถุที่หมุนด้วยเชือก แต่สิ่งนี้ไม่น่าจะเกิดขึ้นในอนาคตอันใกล้ เนื่องจากแรงนี้ถูกแรงโน้มถ่วงกดทับไปเกือบหมดและมีเพียง 0.03% เท่านั้น

เช่นเดียวกับการหมุนรอบแกน การเคลื่อนไหวนี้จะค่อยๆ ช้าลงตามจำนวนที่คนทั่วไปมองไม่เห็น นอกจากนี้ แกนในทิศทางของการเดินทางค่อยๆ เบี่ยงเบนในระหว่างปี เพื่อให้ภูมิภาคสลับสถานที่ซึ่ง:

• ฤดูหนาวฤดูร้อน;
• ฤดูใบไม้ร่วง/ฤดูใบไม้ผลิ

เมื่อมีคนเชื่อว่าโลกเป็นวัตถุที่ไม่เคลื่อนไหวซึ่งดวงอาทิตย์และวัตถุอื่น ๆ หมุนรอบตัว การสังเกตและการปรับปรุงเทคโนโลยีในระยะยาวทำให้สามารถเข้าใจปัญหาได้ทีละน้อย และตอนนี้ผู้อาศัยของโลกเกือบทั้งหมดรู้ว่าโลกหมุนเร็วแค่ไหน และตัวเธอเองต้องทำงานหนักแทนด้านข้างของดาวฤกษ์ขนาดใหญ่เป็น ให้กลางวัน/กลางคืน และฤดูหนาว/ฤดูร้อน

วีดีโอ

จากวิดีโอนี้ คุณจะได้เรียนรู้ว่าโลกหมุนรอบดวงอาทิตย์อย่างไรและด้วยความเร็วเท่าใด

โลกของเราเคลื่อนที่ตลอดเวลา มันโคจรรอบดวงอาทิตย์และแกนของมันเอง แกนโลกเป็นเส้นสมมติที่ลากจากขั้วโลกเหนือไปยังขั้วโลกใต้ (ยังคงนิ่งอยู่ในระหว่างการหมุน) ที่มุม 66 0 33 ꞌ เทียบกับระนาบของโลก ผู้คนไม่สามารถสังเกตโมเมนต์ของการหมุนได้ เนื่องจากวัตถุทั้งหมดเคลื่อนที่ขนานกัน ความเร็วของพวกมันจึงเท่ากัน มันจะดูเหมือนกันทุกประการราวกับว่าเรากำลังแล่นอยู่บนเรือและไม่ได้สังเกตการเคลื่อนไหวของวัตถุและวัตถุบนเรือ

การหมุนรอบแกนทั้งหมดจะเสร็จสิ้นภายในวันดาวฤกษ์หนึ่งวัน ซึ่งประกอบด้วย 23 ชั่วโมง 56 นาที 4 วินาที ในช่วงเวลานี้ ด้านหนึ่งของดาวเคราะห์ จากนั้นอีกด้านหนึ่งของโลกจะหันไปทางดวงอาทิตย์ โดยได้รับความร้อนและแสงในปริมาณที่ต่างกันออกไป นอกจากนี้ การหมุนของโลกรอบแกนยังส่งผลต่อรูปร่างของมัน (เสาที่แบนเป็นผลมาจากการหมุนรอบแกนของดาวเคราะห์) และการเบี่ยงเบนเมื่อวัตถุเคลื่อนที่ในระนาบแนวนอน (แม่น้ำ กระแสน้ำ และลมของซีกโลกใต้เบี่ยงเบนไป ซ้าย เหนือ - ขวา)

ความเร็วเชิงเส้นและเชิงมุมของการหมุน

(การหมุนของโลก)

ความเร็วเชิงเส้นของการหมุนของโลกรอบแกนของโลกคือ 465 m/s หรือ 1674 km/h ในเขตเส้นศูนย์สูตร เมื่อเราเคลื่อนตัวออกห่างจากมัน ความเร็วจะค่อยๆ ช้าลง ที่ขั้วโลกเหนือและใต้จะเท่ากับศูนย์ ตัวอย่างเช่น สำหรับพลเมืองของเมืองเส้นศูนย์สูตรของกีโต (เมืองหลวงของเอกวาดอร์ในอเมริกาใต้) ความเร็วในการหมุนเพียง 465 m / s และสำหรับ Muscovites ที่อาศัยอยู่บนเส้นขนานที่ 55 ทางเหนือของเส้นศูนย์สูตร - 260 m / s (เกือบ ครึ่งหนึ่ง) .

ทุกปี ความเร็วของการหมุนรอบแกนจะลดลง 4 มิลลิวินาที ซึ่งสัมพันธ์กับอิทธิพลของดวงจันทร์ที่มีต่อความแรงของทะเลและมหาสมุทรที่เพิ่มขึ้นและกระแสน้ำ การดึงของดวงจันทร์ "ดึง" น้ำไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการหมุนตามแนวแกนของโลก ทำให้เกิดแรงเสียดทานเล็กน้อยซึ่งทำให้อัตราการหมุนช้าลง 4 มิลลิวินาที อัตราการหมุนเชิงมุมยังคงเหมือนเดิมทุกที่ ค่าของมันคือ 15 องศาต่อชั่วโมง

ทำไมกลางวันกลายเป็นกลางคืน

(ความเปลี่ยนแปลงของคืนและวัน)

เวลาที่โลกหมุนรอบแกนอย่างสมบูรณ์คือวันดาวฤกษ์หนึ่งวัน (23 ชั่วโมง 56 นาที 4 วินาที) ในช่วงเวลานี้ ด้านที่ดวงอาทิตย์ส่องสว่างเป็นอันดับแรก "ในอำนาจ" ของวัน ด้านเงาคือ ที่ความเมตตาของกลางคืนและในทางกลับกัน

หากโลกหมุนต่างกันและด้านหนึ่งหันเข้าหาดวงอาทิตย์ตลอดเวลา อุณหภูมิจะสูง (สูงถึง 100 องศาเซลเซียส) และน้ำทั้งหมดจะระเหย อีกด้านหนึ่ง น้ำค้างแข็งจะเดือดดาลและน้ำจะ อยู่ภายใต้ชั้นน้ำแข็งหนาทึบ ทั้งเงื่อนไขที่หนึ่งและสองจะไม่เป็นที่ยอมรับสำหรับการพัฒนาชีวิตและการดำรงอยู่ของเผ่าพันธุ์มนุษย์

ทำไมฤดูกาลถึงเปลี่ยนไป

(การเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลบนโลก)

เนื่องจากแกนเอียงตามพื้นผิวโลกในมุมหนึ่ง ส่วนของแกนจึงได้รับความร้อนและแสงในปริมาณที่แตกต่างกันในแต่ละช่วงเวลา ซึ่งทำให้ฤดูกาลเปลี่ยน ตามพารามิเตอร์ทางดาราศาสตร์ที่จำเป็นในการระบุช่วงเวลาของปี บางจุดของเวลาจะถูกนำมาใช้เป็นจุดอ้างอิง: สำหรับฤดูร้อนและฤดูหนาว นี่คือวันของครีษมายัน (21 มิถุนายน และ 22 ธันวาคม) สำหรับฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วง - Equinoxes (20 มีนาคม และ 23 กันยายน) ตั้งแต่เดือนกันยายนถึงมีนาคม ซีกโลกเหนือจะหันเข้าหาดวงอาทิตย์โดยใช้เวลาน้อยลง ดังนั้นจึงได้รับความร้อนและแสงน้อยลง สวัสดีฤดูหนาว-ฤดูหนาว ซีกโลกใต้ในเวลานี้จะได้รับความร้อนและแสงสว่างมาก ฤดูร้อนจะยืนยาว! 6 เดือนผ่านไปและโลกเคลื่อนไปยังจุดตรงข้ามของวงโคจรของมันและซีกโลกเหนือได้รับความร้อนและแสงมากขึ้นแล้ววันก็นานขึ้นดวงอาทิตย์ขึ้นสูงขึ้น - ฤดูร้อนกำลังจะมาถึง

หากโลกตั้งอยู่โดยสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ในตำแหน่งแนวตั้งเพียงอย่างเดียว ฤดูกาลก็จะไม่เกิดขึ้นเลย เพราะจุดทั้งหมดบนครึ่งดวงที่ส่องสว่างโดยดวงอาทิตย์จะได้รับความร้อนและแสงในปริมาณเท่ากันและสม่ำเสมอ

การหมุนของโลกเป็นหนึ่งในการเคลื่อนที่ของโลก ซึ่งสะท้อนปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์และธรณีฟิสิกส์มากมายที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวโลก ในลำไส้ ในชั้นบรรยากาศและมหาสมุทร ตลอดจนในอวกาศใกล้

การหมุนของโลกอธิบายการเปลี่ยนแปลงของกลางวันและกลางคืน, การเคลื่อนไหวของวัตถุท้องฟ้าที่มองเห็นได้ทุกวัน, การหมุนของระนาบการแกว่งของน้ำหนักที่แขวนอยู่บนเกลียว, การโก่งตัวของวัตถุที่ตกลงมาทางทิศตะวันออก ฯลฯ เนื่องจากการหมุน ของโลกร่างกายที่เคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวได้รับผลกระทบจากแรงโคลิโอลิสซึ่งมีอิทธิพลต่อการบ่อนทำลายฝั่งขวาของแม่น้ำในซีกโลกเหนือและทางซ้าย - ในซีกโลกใต้และในลักษณะบางอย่างของ การไหลเวียนของบรรยากาศ แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางที่เกิดจากการหมุนของโลกส่วนหนึ่งอธิบายความแตกต่างในการเร่งความเร็วของแรงโน้มถ่วงที่เส้นศูนย์สูตรและขั้วของโลก

ในการศึกษารูปแบบการหมุนของโลก จะมีการแนะนำระบบพิกัดสองระบบที่มีจุดกำเนิดร่วมกันที่จุดศูนย์กลางมวลของโลก (รูปที่ 1.26) ระบบโลก X 1 Y 1 Z 1 มีส่วนร่วมในการหมุนของโลกทุกวันและยังคงไม่เคลื่อนไหวเมื่อเทียบกับจุดต่างๆ ของพื้นผิวโลก ระบบพิกัดดาว XYZ ไม่เกี่ยวข้องกับการหมุนรอบโลกในแต่ละวัน แม้ว่าจุดเริ่มต้นจะเคลื่อนที่ไปในอวกาศของโลกด้วยความเร่งบางส่วน การเข้าร่วมในการเคลื่อนที่ของโลกรอบดวงอาทิตย์ในกาแลคซีในแต่ละปี แต่การเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ที่ค่อนข้างห่างไกลนี้ถือได้ว่าสม่ำเสมอและเป็นเส้นตรง ดังนั้นการเคลื่อนที่ของโลกในระบบนี้ (เช่นเดียวกับวัตถุท้องฟ้าใดๆ) สามารถศึกษาได้ตามกฎของกลศาสตร์สำหรับกรอบอ้างอิงเฉื่อย ระนาบ XOY อยู่ในแนวเดียวกับระนาบสุริยุปราคา และแกน X มุ่งตรงไปยังจุดวิษุวัตของฤดูใบไม้ผลิ γ ของยุคเริ่มต้น สะดวกในการใช้แกนหลักของความเฉื่อยของโลกเป็นแกนของระบบพิกัดของโลก สามารถเลือกแกนอื่นได้ ตำแหน่งของระบบโลกที่สัมพันธ์กับระบบดาวมักจะถูกกำหนดโดยมุมออยเลอร์สามมุม ψ, υ, φ

รูปที่ 1.26 ระบบพิกัดที่ใช้ศึกษาการหมุนของโลก

ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับการหมุนของโลกได้มาจากการสังเกตการเคลื่อนที่ของเทห์ฟากฟ้าในแต่ละวัน การหมุนของโลกเกิดขึ้นจากตะวันตกไปตะวันออก กล่าวคือ ทวนเข็มนาฬิกาเมื่อมองจากขั้วโลกเหนือของโลก

ความเอียงเฉลี่ยของเส้นศูนย์สูตรต่อสุริยุปราคาในยุคเริ่มต้น (มุม υ) เกือบจะคงที่ (ในปี 1900 เท่ากับ 23° 27 ¢ 08.26² และเพิ่มขึ้นน้อยกว่า 0.1² ในช่วงศตวรรษที่ 20) เส้นตัดของเส้นศูนย์สูตรของโลกและสุริยุปราคาของยุคเริ่มต้น (เส้นของโหนด) ค่อยๆ เคลื่อนไปตามสุริยุปราคาจากตะวันออกไปตะวันตก โดยเคลื่อนที่ 1° 13 ¢ 57.08² ต่อศตวรรษ อันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงมุม ψ โดย 360° ใน 25,800 ปี (ก่อน) แกนหมุนชั่วขณะของ OR เกือบจะเกิดขึ้นพร้อมกับแกนเฉื่อยที่เล็กที่สุดของโลกเสมอ มุมระหว่างแกนเหล่านี้ตามการสังเกตตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 ไม่เกิน 0.4²

ช่วงเวลาที่โลกหมุนรอบแกนของมันหนึ่งครั้งเทียบกับจุดใดจุดหนึ่งในท้องฟ้าเรียกว่าวัน จุดที่กำหนดความยาวของวันสามารถ:

จุดวสันตวิษุวัต;

ศูนย์กลางของจานที่มองเห็นได้ของดวงอาทิตย์ แทนที่ด้วยความคลาดเคลื่อนประจำปี ("ดวงอาทิตย์ที่แท้จริง");

· "Mean Sun" - จุดที่สมมติขึ้นซึ่งตำแหน่งบนท้องฟ้าสามารถคำนวณตามทฤษฎีในช่วงเวลาใดก็ได้

ช่วงเวลาสามช่วงที่แตกต่างกันซึ่งกำหนดโดยจุดเหล่านี้เรียกว่าดาวฤกษ์ วันสุริยะจริง และวันสุริยะเฉลี่ยตามลำดับ

ความเร็วของการหมุนของโลกนั้นถูกกำหนดโดยค่าสัมพัทธ์

โดยที่ Pz คือระยะเวลาของวันโลก T คือระยะเวลาของวันมาตรฐาน (อะตอม) ซึ่งเท่ากับ 86400s

- ความเร็วเชิงมุมที่สอดคล้องกับวันภาคพื้นดินและวันมาตรฐาน

เนื่องจากค่าของ ω เปลี่ยนแปลงเฉพาะในทศนิยมที่เก้า - แปด ค่าของ ν จึงอยู่ในลำดับ 10 -9 -10 -8 .

โลกทำการหมุนรอบแกนของมันอย่างสมบูรณ์หนึ่งครั้งโดยสัมพันธ์กับดวงดาวในระยะเวลาที่สั้นกว่าเมื่อเทียบกับดวงอาทิตย์ เนื่องจากดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ไปตามสุริยุปราคาในทิศทางเดียวกับที่โลกหมุน

วันดาวฤกษ์ถูกกำหนดโดยระยะเวลาการหมุนของโลกรอบแกนของมันเมื่อเทียบกับดาวฤกษ์ใด ๆ แต่เนื่องจากดาวฤกษ์มีของตัวเองและยิ่งไปกว่านั้นการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อนมากจึงตกลงกันว่าควรนับวันเริ่มต้นของดาวฤกษ์ จากช่วงเวลาของจุดสุดยอดบนของฤดูใบไม้ผลิกลางวันกลางคืนเท่ากัน และช่วงเวลานั้นถือเป็นความยาวของวันดาวฤกษ์เวลาระหว่างจุดสุดยอดบนของช่วงกลางวันเท่ากับกลางคืนกลางวันกลางคืนที่อยู่บนเส้นเมอริเดียนเดียวกัน

เนื่องจากปรากฏการณ์ของ precession และ nutation ตำแหน่งสัมพัทธ์ของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าและสุริยุปราคาจะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ซึ่งหมายความว่าตำแหน่งของ vernal equinox บนสุริยุปราคาจะเปลี่ยนไปตามนั้น มีการพิสูจน์แล้วว่าวันดาวฤกษ์สั้นกว่าช่วงเวลาจริงของการหมุนรอบรายวันของโลก 0.0084 วินาที และดวงอาทิตย์ซึ่งเคลื่อนที่ไปตามสุริยุปราคาจะกระทบจุดวิษุวัตก่อนจะกระทบจุดเดียวกันเมื่อเทียบกับดาวฤกษ์

ในทางกลับกัน โลกหมุนรอบดวงอาทิตย์ไม่ใช่วงกลมแต่เป็นวงรี ดังนั้นการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์จึงดูไม่เท่ากันสำหรับเราจากโลก ในฤดูหนาว วันสุริยคติที่แท้จริงจะยาวนานกว่าฤดูร้อน ตัวอย่างเช่น ในปลายเดือนธันวาคมจะมีเวลา 24 ชั่วโมง 04 นาที 27 วินาที และในช่วงกลางเดือนกันยายน - 24 ชั่วโมง 03 นาที 36วินาที หน่วยเฉลี่ยของวันสุริยะคือ 24 ชั่วโมง 03 นาที เวลาดาวฤกษ์ 56.5554 วินาที

ความเร็วเชิงมุมของโลกสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ เนื่องจากการวงรีของวงโคจรของโลก ขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปี โลกโคจรช้าที่สุดเมื่ออยู่ที่ดวงอาทิตย์ใกล้สุดขอบฟ้า ซึ่งเป็นจุดที่ไกลที่สุดในวงโคจรจากดวงอาทิตย์ เป็นผลให้ระยะเวลาของวันสุริยคติที่แท้จริงไม่เท่ากันตลอดทั้งปี - รูปวงรีของวงโคจรจะเปลี่ยนระยะเวลาของวันสุริยะที่แท้จริงตามกฎหมายที่สามารถอธิบายได้ด้วยไซนูซอยด์ที่มีแอมพลิจูด 7.6 นาที และระยะเวลา 1 ปี

เหตุผลที่สองสำหรับความไม่สม่ำเสมอของวันคือการเอียงของแกนโลกไปยังสุริยุปราคา ซึ่งนำไปสู่การเคลื่อนที่ที่ชัดเจนของดวงอาทิตย์ขึ้นและลงจากเส้นศูนย์สูตรในระหว่างปี การขึ้นทางขวาของดวงอาทิตย์ใกล้จุดวิษุวัต (รูปที่ 1.17) จะเปลี่ยนแปลงช้ากว่า (เนื่องจากดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ในมุมหนึ่งไปยังเส้นศูนย์สูตร) ​​มากกว่าช่วงครีษมายันเมื่อเคลื่อนขนานไปกับเส้นศูนย์สูตร เป็นผลให้มีการเพิ่มเทอมไซน์ที่มีแอมพลิจูด 9.8 นาทีเข้ากับระยะเวลาของวันสุริยะที่แท้จริง และระยะเวลาหกเดือน มีเอฟเฟกต์เป็นระยะอื่น ๆ ที่เปลี่ยนความยาวของวันสุริยคติที่แท้จริงและขึ้นอยู่กับเวลา แต่ก็มีขนาดเล็ก

จากการกระทำร่วมกันของผลกระทบเหล่านี้วันสุริยคติจริงที่สั้นที่สุดจะถูกสังเกตในวันที่ 26-27 มีนาคมและ 12-13 กันยายนและยาวนานที่สุด - ในวันที่ 18-19 มิถุนายนและ 20-21 ธันวาคม

เพื่อขจัดความแปรปรวนนี้ เราใช้วันสุริยคติเฉลี่ย โดยผูกกับสิ่งที่เรียกว่าดวงอาทิตย์เฉลี่ย ซึ่งเป็นจุดที่มีเงื่อนไขซึ่งเคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอตามเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า และไม่ตามแนวสุริยุปราคาเหมือนดวงอาทิตย์จริง และประจวบกับจุดศูนย์กลางของดวงอาทิตย์ ในเวลาวสันตวิษุวัต คาบการโคจรของดวงอาทิตย์โดยเฉลี่ยในทรงกลมท้องฟ้ามีค่าเท่ากับปีเขตร้อน

วันสุริยคติเฉลี่ยไม่ได้ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงเป็นระยะ เช่น วันสุริยคติจริง แต่ระยะเวลาของพวกมันเปลี่ยนแปลงอย่างซ้ำซากจำเจเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาของการหมุนตามแนวแกนของโลกและ (ในระดับที่น้อยกว่า) กับการเปลี่ยนแปลงในความยาวของปีเขตร้อน เพิ่มขึ้นโดย ประมาณ 0.0017 วินาทีต่อศตวรรษ ดังนั้นระยะเวลาของวันสุริยคติเฉลี่ยเมื่อต้นปี 2543 เท่ากับ 86400.002 วินาที SI (วินาที SI ถูกกำหนดโดยใช้กระบวนการเป็นระยะภายในอะตอม)

วันดาวฤกษ์คือ 365.2422/366.2422 = 0.997270 หมายถึงวันสุริยะ ค่านี้เป็นอัตราส่วนคงที่ของเวลาดาวฤกษ์และเวลาสุริยะ

เวลาสุริยะเฉลี่ยและเวลาดาวฤกษ์สัมพันธ์กันโดยความสัมพันธ์ต่อไปนี้:

24 ชม. พ. เวลาสุริยะ = 24 ชม. 03 นาที 56.555วินาที เวลาดาวฤกษ์

1 ชั่วโมง = 1 ชม. 00 นาที 09.856 วินาที

1 นาที. = 1 นาที 00.164 วินาที

1 วินาที = 1.003 วินาที

เวลาดาวฤกษ์ 24 ชั่วโมง = 23 ชั่วโมง 56 นาที 04.091 วินาที เปรียบเทียบ เวลาสุริยะ

1 ชั่วโมง = 59 นาที 50.170 วินาที

1 นาที. = 59.836 วินาที

1 วินาที = 0.997 วินาที

เวลาในทุกมิติ ไม่ว่าจะเป็นดาวฤกษ์ พลังงานแสงอาทิตย์จริง หรือสุริยคติเฉลี่ย จะแตกต่างกันไปตามเส้นเมอริเดียนที่ต่างกัน แต่ทุกจุดที่อยู่บนเส้นเมอริเดียนเดียวกันในเวลาเดียวกันมีเวลาเท่ากันซึ่งเรียกว่าเวลาท้องถิ่น เมื่อเคลื่อนที่ตามแนวขนานเดียวกันกับทิศตะวันตกหรือทิศตะวันออก เวลาที่จุดเริ่มต้นจะไม่ตรงกับเวลาท้องถิ่นของจุดทางภูมิศาสตร์อื่นๆ ทั้งหมดที่อยู่บนเส้นขนานนี้

เพื่อขจัดข้อบกพร่องนี้ในระดับหนึ่ง Canadian S. Fleshing แนะนำให้แนะนำเวลามาตรฐาน กล่าวคือ ระบบการนับเวลาตามการแบ่งพื้นผิวโลกออกเป็น 24 โซนเวลา โดยแต่ละโซนอยู่ห่างจากโซนข้างเคียงเป็นลองจิจูด 15 องศา ฟลัชชิงพล็อต 24 เส้นเมอริเดียนที่สำคัญบนแผนที่โลก ประมาณ 7.5 °ไปทางทิศตะวันออกและทิศตะวันตกของพวกเขาขอบเขตของเขตเวลาของโซนนี้ถูกวางแผนตามเงื่อนไข เวลาของเขตเวลาเดียวกันในแต่ละช่วงเวลาของทุกจุดจะถือว่าเท่ากัน

ก่อนการฟลัชชิง แผนที่ที่มีเส้นเมอริเดียนที่สำคัญต่างๆ ได้รับการตีพิมพ์ในหลายประเทศทั่วโลก ตัวอย่างเช่น ในรัสเซีย เส้นลองจิจูดถูกนับจากเส้นเมอริเดียนที่ผ่านหอดูดาว Pulkovo ในฝรั่งเศส - ผ่านหอดูดาวปารีส ในเยอรมนี - ผ่านหอดูดาวเบอร์ลิน ในตุรกี - ผ่านหอดูดาวอิสตันบูล ในการแนะนำเวลามาตรฐาน จำเป็นต้องรวมเส้นเมอริเดียนเริ่มต้นเดียวเข้าด้วยกัน

เวลามาตรฐานเปิดตัวครั้งแรกในสหรัฐอเมริกาในปี พ.ศ. 2426 และในปี พ.ศ. 2427 ที่กรุงวอชิงตันในการประชุมนานาชาติ ซึ่งรัสเซียได้เข้าร่วมด้วย ได้มีการตัดสินใจในเวลามาตรฐานตามที่ตกลงกันไว้ ผู้เข้าร่วมการประชุมตกลงที่จะพิจารณาเส้นเมอริเดียนของหอดูดาวกรีนิชเป็นเส้นแวงเริ่มต้นหรือศูนย์ และเวลาสุริยะเฉลี่ยท้องถิ่นของเส้นเมอริเดียนกรีนิชเรียกว่าเวลาสากลหรือโลก การประชุมที่เรียกว่า "เส้นวันที่" ก็ถูกจัดตั้งขึ้นเช่นกัน

เวลามาตรฐานถูกนำมาใช้ในประเทศของเราในปี พ.ศ. 2462 เมื่อพิจารณาจากระบบระหว่างประเทศของเขตเวลาและเขตแดนที่มีอยู่ในขณะนั้น เขตเวลาตั้งแต่ II ถึง XII ถูกทำเครื่องหมายบนแผนที่ RSFSR เวลาท้องถิ่นของโซนเวลาที่อยู่ทางตะวันออกของเส้นเมอริเดียนกรีนิชเพิ่มขึ้นหนึ่งชั่วโมงจากหนึ่งแถบหนึ่งไปอีกแถบหนึ่ง และลดลงหนึ่งชั่วโมงทางทิศตะวันตกของกรีนิช

เมื่อนับเวลาในวันตามปฏิทิน จำเป็นต้องกำหนดเส้นเมอริเดียนที่จะเริ่มวันที่ใหม่ (วันของเดือน) ตามข้อตกลงระหว่างประเทศ เส้นวันที่ส่วนใหญ่จะวิ่งไปตามเส้นเมอริเดียน ซึ่งอยู่ห่างจากกรีนนิช 180 องศา โดยถอยห่างจากมัน: ไปทางทิศตะวันตก - ใกล้เกาะ Wrangel และหมู่เกาะ Aleutian ทางตะวันออก - นอกชายฝั่งเอเชีย หมู่เกาะฟิจิ ซามัว ตองกาตาบู Kermandek และ Chatham

ทางตะวันตกของเส้นวันที่ วันของเดือนจะมากกว่าทางตะวันออกของเดือนเสมอ ดังนั้นหลังจากข้ามเส้นนี้จากตะวันตกไปตะวันออก จำเป็นต้องลดจำนวนเดือนลงหนึ่ง และหลังจากข้ามจากตะวันออกไปตะวันตกแล้ว ให้เพิ่มหนึ่งเดือน โดยปกติการเปลี่ยนแปลงวันที่นี้จะทำในเวลาเที่ยงคืนที่ใกล้ที่สุดหลังจากข้ามเส้นวันที่สากล ค่อนข้างชัดเจนว่าเดือนปฏิทินใหม่และปีใหม่เริ่มต้นในบรรทัดวันที่

ดังนั้น เส้นเมอริเดียนหลักและเส้นเมริเดียน 180° E ซึ่งเส้นวันที่สากลวิ่ง แบ่งโลกออกเป็นซีกโลกตะวันตกและตะวันออก

ตลอดประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติ การหมุนรอบโลกในแต่ละวันถือเป็นมาตรฐานของเวลาเสมอมา ซึ่งควบคุมกิจกรรมของผู้คนและเป็นสัญลักษณ์ของความสม่ำเสมอและความถูกต้อง

เครื่องมือที่เก่าแก่ที่สุดในการกำหนดเวลา BC คือ gnomon ในภาษากรีก ตัวชี้ เสาแนวตั้งบนพื้นที่ราบ เงาซึ่งเปลี่ยนทิศทางเมื่อดวงอาทิตย์เคลื่อน แสดงให้เห็นช่วงเวลาหนึ่งของวันบนมาตราส่วนที่ทำเครื่องหมายไว้ พื้นดินใกล้เสา นาฬิกาแดดเป็นที่รู้จักกันมาตั้งแต่ศตวรรษที่ 7 ก่อนคริสต์ศักราช ในขั้นต้น พวกเขาถูกแจกจ่ายในอียิปต์และประเทศในตะวันออกกลาง จากที่พวกเขาย้ายไปกรีซและโรม และต่อมาได้เจาะเข้าไปในประเทศในยุโรปตะวันตกและตะวันออก คำถามเกี่ยวกับโนโมนิกส์ - ศิลปะการทำนาฬิกาแดดและความสามารถในการใช้งาน - ถูกกล่าวถึงโดยนักดาราศาสตร์และนักคณิตศาสตร์ของโลกยุคโบราณ ยุคกลาง และยุคปัจจุบัน ในศตวรรษที่ 18 และต้นศตวรรษที่ 19 gnomonics ถูกอธิบายไว้ในหนังสือเรียนคณิตศาสตร์

และหลังจากปี พ.ศ. 2498 เมื่อความต้องการของนักฟิสิกส์และนักดาราศาสตร์ในเรื่องความแม่นยำของเวลาเพิ่มขึ้นอย่างมาก ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะพอใจกับการหมุนรอบโลกในแต่ละวันตามมาตรฐานของเวลา ซึ่งไม่สม่ำเสมอกับความแม่นยำที่ต้องการอยู่แล้ว เวลาที่กำหนดโดยการหมุนของโลกนั้นไม่เท่ากันเนื่องจากการเคลื่อนที่ของขั้วและการกระจายของโมเมนตัมเชิงมุมระหว่างส่วนต่างๆ ของโลก (อุทกสเฟียร์ เสื้อคลุม แกนของเหลว) เส้นเมอริเดียนที่ยอมรับสำหรับการนับเวลาถูกกำหนดโดยจุด EOR และจุดบนเส้นศูนย์สูตรที่สอดคล้องกับศูนย์ลองจิจูด เส้นเมอริเดียนนี้อยู่ใกล้กับกรีนนิชมาก

โลกหมุนไม่สม่ำเสมอ ซึ่งทำให้ระยะเวลาของวันเปลี่ยนแปลงไป ความเร็วของการหมุนของโลกสามารถระบุได้ง่ายที่สุดโดยการเบี่ยงเบนของระยะเวลาของวันโลกจากค่าอ้างอิง (86,400 s) ยิ่งวันโลกสั้น โลกหมุนเร็วขึ้น

ขนาดของการเปลี่ยนแปลงความเร็วของการหมุนของโลกมีสามองค์ประกอบ ได้แก่ การชะลอตัวทางโลก ความผันผวนตามฤดูกาลเป็นระยะ และการเปลี่ยนแปลงที่ไม่ต่อเนื่องไม่สม่ำเสมอ

การชะลอตัวทางโลกของอัตราการหมุนของโลกเกิดจากการกระทำของแรงน้ำขึ้นน้ำลงของแรงดึงดูดของดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ พลังน้ำขึ้นน้ำลงแผ่โลกตามแนวเส้นตรงที่เชื่อมจุดศูนย์กลางกับศูนย์กลางของวัตถุที่รบกวน - ดวงจันทร์หรือดวงอาทิตย์ ในกรณีนี้ แรงกดของโลกจะเพิ่มขึ้นหากผลลัพธ์เกิดขึ้นพร้อมกับระนาบของเส้นศูนย์สูตร และลดลงเมื่อเบี่ยงเบนไปทางเขตร้อน โมเมนต์ความเฉื่อยของโลกที่ถูกบีบอัดนั้นมากกว่าของดาวเคราะห์ทรงกลมที่ไม่มีรูปร่าง และเนื่องจากโมเมนตัมเชิงมุมของโลก (กล่าวคือ ผลคูณของโมเมนต์ความเฉื่อยคูณกับความเร็วเชิงมุม) จะต้องคงที่ ความเร็วของการหมุนของ โลกที่ถูกบีบอัดนั้นน้อยกว่าโลกที่ไม่มีรูปร่าง เนื่องจากความจริงที่ว่าการปฏิเสธของดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ ระยะทางจากโลกไปยังดวงจันทร์และดวงอาทิตย์มีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา แรงน้ำขึ้นน้ำลงจึงผันผวนตามกาลเวลา การกดทับของโลกเปลี่ยนแปลงไปตามนั้น ซึ่งในที่สุดทำให้เกิดความผันผวนของกระแสน้ำในความเร็วของการหมุนของโลก ที่สำคัญที่สุดคือความผันผวนของรอบระยะเวลาครึ่งเดือนและรายเดือน

การชะลอตัวของความเร็วของการหมุนของโลกพบได้ในการสำรวจทางดาราศาสตร์และการศึกษาซากดึกดำบรรพ์ การสังเกตสุริยุปราคาในสมัยโบราณทำให้สรุปได้ว่าระยะเวลาของวันเพิ่มขึ้น 2 วินาทีในทุกๆ 100,000 ปี การสำรวจซากดึกดำบรรพ์ของปะการังได้แสดงให้เห็นว่าปะการังทะเลที่อบอุ่นเติบโตเป็นแถบที่มีความหนาขึ้นอยู่กับปริมาณแสงที่ได้รับต่อวัน ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะกำหนดการเปลี่ยนแปลงประจำปีในโครงสร้างและคำนวณจำนวนวันในหนึ่งปี ในยุคปัจจุบันพบเข็มขัดปะการัง 365 เส้น จากการสังเกตทางบรรพชีวินวิทยา (ตารางที่ 5) ระยะเวลาของวันเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงตามเวลา 1.9 วินาทีต่อ 100,000 ปี

ตารางที่ 5

จากการสังเกตในช่วง 250 ปีที่ผ่านมา วันนั้นเพิ่มขึ้น 0.0014 วินาทีต่อศตวรรษ ตามข้อมูลบางส่วนนอกเหนือจากการชะลอตัวของกระแสน้ำแล้วยังมีความเร็วในการหมุนเพิ่มขึ้น 0.001 วินาทีต่อศตวรรษซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงโมเมนต์ความเฉื่อยของโลกอันเนื่องมาจากการเคลื่อนที่ช้าของสสารภายในโลกและ บนพื้นผิวของมัน การเร่งความเร็วของตัวเองช่วยลดความยาวของวัน ดังนั้น ถ้าไม่มีวันนั้น วันนั้นก็จะเพิ่มขึ้น 0.0024 วินาทีต่อศตวรรษ

ก่อนการสร้างนาฬิกาอะตอม การหมุนของโลกถูกควบคุมโดยการเปรียบเทียบพิกัดที่สังเกตและคำนวณของดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ และดาวเคราะห์ ด้วยวิธีนี้จึงเป็นไปได้ที่จะได้รับความคิดเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงความเร็วของการหมุนของโลกในช่วงสามศตวรรษที่ผ่านมา - จากปลายศตวรรษที่ 17 เมื่อการสังเกตการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์ดวงอาทิตย์เป็นครั้งแรก และดาวเคราะห์ก็เริ่มถูกสร้างขึ้น จากการวิเคราะห์ข้อมูลเหล่านี้ (รูปที่ 1.27) ตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 17 จนถึงกลางศตวรรษที่ 19 ความเร็วของการหมุนของโลกมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย ตั้งแต่ครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 จนถึงขณะนี้ ได้มีการสังเกตความผันผวนของความเร็วที่ผิดปกติอย่างมีนัยสำคัญด้วยเวลาลักษณะเฉพาะของลำดับ 60–70 ปี

รูปที่ 1.27 ส่วนเบี่ยงเบนของความยาวของวันจากการอ้างอิงสำหรับ 350 ปี

โลกหมุนเร็วที่สุดประมาณปี พ.ศ. 2413 เมื่อระยะเวลาของวันโลกสั้นกว่าค่าอ้างอิง 0.003 วินาที ช้าที่สุด - ประมาณปี 1903 เมื่อวันโลกยาวกว่าวันอ้างอิง 0.004 วินาที ตั้งแต่ พ.ศ. 2446 ถึง พ.ศ. 2477 มีการเร่งความเร็วของการหมุนของโลกตั้งแต่ปลายยุค 30 ถึงปี 1972 มีการชะลอตัวและตั้งแต่ปี 2516 โลกกำลังเร่งการหมุนของมัน

ความผันผวนประจำปีและครึ่งปีในอัตราการหมุนของโลกนั้นอธิบายโดยการเปลี่ยนแปลงเป็นระยะในช่วงเวลาแห่งความเฉื่อยของโลกอันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของชั้นบรรยากาศและการกระจายตัวของฝน ตามข้อมูลสมัยใหม่ ความยาวของวันในระหว่างปีจะแตกต่างกันไป ±0.001 วินาที ในเวลาเดียวกัน วันที่สั้นที่สุดคือกรกฎาคม-สิงหาคม และยาวนานที่สุด - ในเดือนมีนาคม

การเปลี่ยนแปลงความเร็วของการหมุนของโลกเป็นระยะ ๆ มีระยะเวลา 14 และ 28 วัน (จันทรคติ) และ 6 เดือน 1 ปี (แสงอาทิตย์) ความเร็วต่ำสุดของการหมุนของโลก (ความเร่งเป็นศูนย์) ตรงกับวันที่ 14 กุมภาพันธ์ ความเร็วเฉลี่ย (ความเร่งสูงสุด) - 28 พฤษภาคม ความเร็วสูงสุด (ความเร่งเป็นศูนย์) - 9 สิงหาคม ความเร็วเฉลี่ย (การเร่งความเร็วต่ำสุด) - 6 พฤศจิกายน .

นอกจากนี้ยังสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงแบบสุ่มในความเร็วของการหมุนของโลก ซึ่งเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ไม่ปกติ เกือบหลายครั้งในสิบเอ็ดปี ค่าสัมบูรณ์ของการเปลี่ยนแปลงสัมพัทธ์ในความเร็วเชิงมุมถึงในปี พ.ศ. 2441 3.9 × 10 -8 และในปี 1920 - 4.5 × 10 -8. ธรรมชาติและธรรมชาติของความผันผวนแบบสุ่มในความเร็วของการหมุนของโลกได้รับการศึกษาเพียงเล็กน้อย สมมติฐานข้อหนึ่งอธิบายความผันผวนที่ไม่ปกติในความเร็วเชิงมุมของการหมุนของโลกโดยการตกผลึกซ้ำของหินบางก้อนในโลก ซึ่งจะเปลี่ยนโมเมนต์ความเฉื่อย

ก่อนการค้นพบความไม่สม่ำเสมอของการหมุนของโลก หน่วยของเวลาที่ได้รับ - วินาที - ถูกกำหนดให้เป็น 1/86400 ของเศษส่วนของวันสุริยคติเฉลี่ย ความแปรปรวนของวันสุริยคติเฉลี่ยอันเนื่องมาจากการหมุนของโลกไม่สม่ำเสมอทำให้เราละทิ้งคำจำกัดความของวินาทีดังกล่าว

ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2502 สำนักชั่งน้ำหนักและมาตรการระหว่างประเทศได้ตัดสินใจให้คำจำกัดความต่อไปนี้แก่หน่วยพื้นฐานของเวลา ประการที่สอง:

"วินาทีคือ 1/31556925.9747 ของปีในเขตร้อนชื้นในปี 1900 วันที่ 0 มกราคม เวลา 12.00 น. ตามเวลาชั่วคราว"

วินาทีที่กำหนดเช่นนี้เรียกว่า "ephemeris" ตัวเลข 31556925.9747=86400´365.2421988 คือจำนวนวินาทีในปีเขตร้อนซึ่งมีระยะเวลาสำหรับปี 1900 วันที่ 0 มกราคม ณ เวลา 12.00 น. (เวลาเดียวกันของนิวตัน) เท่ากับ 365.2421988 วันสุริยะเฉลี่ย

กล่าวอีกนัยหนึ่ง ephemeris second คือช่วงเวลาเท่ากับ 1/86400 ของความยาวเฉลี่ยของวันสุริยคติเฉลี่ยที่พวกเขามีในปี 1900 วันที่ 0 มกราคม เวลา 12.00 น. ตามเวลา ephemeris ดังนั้น คำจำกัดความใหม่ของวินาทีจึงสัมพันธ์กับการเคลื่อนที่ของโลกรอบดวงอาทิตย์ ในขณะที่คำจำกัดความเดิมมีพื้นฐานอยู่บนการหมุนรอบแกนของมันเท่านั้น

ปัจจุบันเวลาเป็นปริมาณทางกายภาพที่สามารถวัดได้อย่างแม่นยำสูงสุด หน่วยของเวลา - วินาทีของเวลา "อะตอม" (SI วินาที) - เท่ากับระยะเวลา 9192631770 คาบการแผ่รังสีที่สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงระหว่างสองระดับไฮเปอร์ไฟน์ของสถานะพื้นดินของอะตอมซีเซียม-133 ถูกนำมาใช้ในปี 2510 โดยการตัดสินใจของการประชุมสามัญ XII ของน้ำหนักและหน่วยวัดและในปี 1970 " เวลาปรมาณูถูกใช้เป็นเวลาอ้างอิงพื้นฐาน ความถูกต้องสัมพัทธ์ของมาตรฐานความถี่ซีเซียมคือ 10 -10 -10 -11 เป็นเวลาหลายปี มาตรฐานของเวลาปรมาณูไม่มีความผันผวนรายวันหรือทางโลก ไม่มีอายุ และมีความแน่นอน ความแม่นยำ และความสามารถในการทำซ้ำที่เพียงพอ

ด้วยการแนะนำเวลาอะตอม ความแม่นยำในการกำหนดการหมุนของโลกที่ไม่เท่ากันก็ดีขึ้นอย่างมาก จากช่วงเวลานั้นเป็นต้นมา เราสามารถบันทึกความผันผวนทั้งหมดในความเร็วของการหมุนของโลกด้วยระยะเวลามากกว่าหนึ่งเดือน รูปที่ 1.28 แสดงค่าเบี่ยงเบนเฉลี่ยรายเดือนสำหรับช่วงปี 1955-2000

ตั้งแต่ พ.ศ. 2499 ถึง พ.ศ. 2504 การหมุนของโลกเร่งขึ้นจากปีพ.ศ. 2505 ถึง พ.ศ. 2515 - ชะลอตัวลงและตั้งแต่ปี 2516 จนถึงปัจจุบัน - เร่งอีกครั้ง การเร่งความเร็วนี้ยังไม่สิ้นสุดและจะคงอยู่จนถึงปี 2010 ความเร่งของการหมุน พ.ศ. 2501-2504 และชะลอตัวลง พ.ศ. 2532-2537 เป็นความผันผวนระยะสั้น ความผันผวนตามฤดูกาลทำให้ความเร็วของการหมุนของโลกต่ำที่สุดในเดือนเมษายนและพฤศจิกายน และสูงสุดในเดือนมกราคมและกรกฎาคม ค่าสูงสุดของเดือนมกราคมจะน้อยกว่าเดือนกรกฎาคมมาก ความแตกต่างระหว่างค่าเบี่ยงเบนต่ำสุดของระยะเวลาของวันโลกจากค่ามาตรฐานในเดือนกรกฎาคมและค่าสูงสุดในเดือนเมษายนหรือพฤศจิกายนคือ 0.001 วินาที

รูปที่ 1.28 ส่วนเบี่ยงเบนเฉลี่ยรายเดือนของระยะเวลาของวันโลกจากการอ้างอิงเป็นเวลา 45 ปี

การศึกษาความไม่สม่ำเสมอของการหมุนของโลก น็อตของแกนโลก และการเคลื่อนที่ของเสามีความสำคัญทางวิทยาศาสตร์และในทางปฏิบัติอย่างมาก ความรู้เกี่ยวกับพารามิเตอร์เหล่านี้จำเป็นต่อการกำหนดพิกัดของวัตถุท้องฟ้าและบนบก สิ่งเหล่านี้มีส่วนช่วยในการขยายความรู้ของเราในด้านธรณีศาสตร์ต่างๆ

ในยุค 80 ของศตวรรษที่ 20 วิธีการทางดาราศาสตร์ในการกำหนดพารามิเตอร์ของการหมุนของโลกถูกแทนที่ด้วยวิธีใหม่ของ geodesy การสังเกตการณ์ดาวเทียมด้วยดอปเปลอร์ การวัดระยะด้วยเลเซอร์ของดวงจันทร์และดาวเทียม ระบบระบุตำแหน่งทั่วโลก GPS การรบกวนทางวิทยุเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสำหรับการศึกษาการหมุนไม่เท่ากันของโลกและการเคลื่อนที่ของเสา ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการรบกวนทางวิทยุคือควาซาร์ - แหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุที่ทรงพลังที่มีขนาดเชิงมุมที่เล็กมาก (น้อยกว่า0.02²) ซึ่งเห็นได้ชัดว่าเป็นวัตถุที่อยู่ห่างไกลที่สุดของจักรวาลซึ่งแทบไม่เคลื่อนไหวบนท้องฟ้า เครื่องวัดระยะคลื่นวิทยุของ Quasar เป็นเครื่องมือวัดแสงที่มีประสิทธิภาพและไม่ขึ้นกับแสงสำหรับการศึกษาการเคลื่อนที่แบบหมุนของโลก

17.03.11 15:54

คุณเคยสงสัยหรือไม่ว่าโลกหมุนบนแกนของมันเร็วแค่ไหน และเราจัดการให้เดินอย่างมั่นคงบนโลกได้อย่างไร ทั้งที่ความจริงแล้วความเร็วของการหมุนของมันก็ยังน้อยอยู่? เริ่มจากความจริงที่ว่าโลกมีแรงดึงดูดที่ช่วยให้เราอยู่บนนั้น และความเฉื่อยมหาศาลของโลกไม่อนุญาตให้เรารู้สึกถึงการหมุน! บทความนี้จะช่วยให้เราทราบความเร็วของโลกรอบแกนของโลก และยังบอกเราด้วยว่าโลกหมุนรอบดวงอาทิตย์เร็วแค่ไหน

เมื่อเราพูดถึงความเร็วของโลก เราต้องจำไว้ว่าความเร็วนั้นสัมพันธ์กัน ดังนั้นจึงวัดโดยสัมพันธ์กับวัตถุสัมพันธ์อื่นเสมอ ซึ่งหมายความว่าสามารถวัดการเคลื่อนไหวได้เมื่อมีจุดควบคุมเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ความเร็วของโลกสามารถคำนวณได้เฉพาะเมื่อเทียบกับแกนของมันเอง ทางช้างเผือก ระบบสุริยะ วัตถุท้องฟ้าที่อยู่รอบๆ หรือดวงอาทิตย์ ดังนั้น หากต้องการทราบ ตัวอย่างเช่น ความเร็วการหมุนของโลกรอบดวงอาทิตย์ เราต้องใช้หน่วยดาราศาสตร์พิเศษ โลกใช้เวลาหนึ่งปีหรือ 365 วันในการปฏิวัติรอบดวงอาทิตย์หนึ่งรอบ โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ 150 ล้านกม. ดังนั้น โลกจึงหมุนรอบดวงอาทิตย์ด้วยความเร็วประมาณ 30 กม./วินาที

โลกหมุนรอบแกนเต็มที่ใน 23 ชั่วโมง 56 นาที และ 04.09053 วินาที เวลานี้เป็นค่าโดยประมาณและถือเป็นระยะเวลาของวัน - 24 ชั่วโมง แกนของโลกเป็นเส้นจินตภาพที่ลากผ่านจุดศูนย์กลางของโลก ขั้วเหนือและขั้วใต้ เพื่อให้เข้าใจว่าโลกหมุนเร็วแค่ไหน เราต้องคิดให้ได้ว่าโลกหมุนที่เส้นศูนย์สูตรเร็วแค่ไหน ในการทำเช่นนี้ เราต้องรู้เส้นรอบวงของโลกที่เส้นศูนย์สูตร ซึ่งเท่ากับ 40,070 กม. ทีนี้ เพียงแค่หารเส้นรอบวงของเส้นศูนย์สูตรด้วยความยาวของวัน เราก็ได้ความเร็วของการหมุนของโลกรอบแกนของมัน:

หากคุณต้องการค้นหาตารางเวลารถไฟในเยคาเตรินเบิร์ก ไซต์ของพันธมิตรของเราจะช่วยคุณได้

40070km/ 24h = 1674.66 km/h
ค่า 1674.66 กม. / ชม. เป็นคำตอบสำหรับคำถามที่ว่าโลกหมุนรอบแกนของมันที่เส้นศูนย์สูตรเร็วแค่ไหน อย่างไรก็ตาม ความเร็วนี้ไม่สามารถถือเป็นค่าคงที่ได้ เนื่องจากความเร็วของการหมุนในตำแหน่งต่างๆ ต่างกัน ความเร็วแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับตำแหน่งของจุดบนพื้นผิวโลก กล่าวคือ จุดนี้อยู่ห่างจากเส้นศูนย์สูตรเท่าใด ประเด็นก็คือที่เส้นศูนย์สูตร เส้นรอบวงของโลกนั้นยิ่งใหญ่ที่สุด ดังนั้น เมื่ออยู่ที่เส้นศูนย์สูตร คุณร่วมกับพื้นผิวโลก เดินทางเป็นระยะทางที่ยิ่งใหญ่ที่สุดรอบแกนโลกใน 24 ชั่วโมง อย่างไรก็ตาม เมื่อคุณเข้าใกล้ขั้วโลกเหนือ เส้นรอบวงของพื้นผิวโลกจะลดลง และคุณและโลกเดินทางในระยะทางที่สั้นกว่าใน 24 ชั่วโมง

ตามหลักการแล้วความเร็วในการหมุนที่ขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้จะลดลงเหลือศูนย์! ดังนั้นความเร็วของการหมุนของโลกรอบแกนของมันจึงขึ้นอยู่กับตำแหน่งละติจูดของสถานที่ ความเร็วสูงสุดอยู่ที่เส้นศูนย์สูตร จากนั้นจะลดลงเมื่อเข้าใกล้ขั้วโลกเหนือหรือใต้ ตัวอย่างเช่น ความเร็วในการหมุนของโลกในอลาสก้าเพียง 570 กม. ต่อชั่วโมง! ในละติจูดกลาง ความเร็วในการหมุนจะถึงค่าเฉลี่ย ตัวอย่างเช่น ในสถานที่ต่างๆ เช่น นิวยอร์กและยุโรป ความเร็วในการหมุนของโลกอยู่ที่ประมาณ 1125 -1450 กม./ชม.

เราหวังว่าคุณจะตระหนักมากขึ้นว่าโลกหมุนบนแกนของมันเร็วแค่ไหน ในการคำนวณเส้นรอบวงของโลกที่คุณอยู่ คุณเพียงแค่ต้องกำหนดโคไซน์ของมุมของละติจูดของคุณ ซึ่งอย่างที่ทราบกันดีอยู่แล้ว มันถูกกำหนดเป็นมุม เพียงแค่ดูแผนที่ให้ละเอียดยิ่งขึ้น จากนั้นคุณต้องคูณค่านี้ด้วยเส้นรอบวงของโลกที่เส้นศูนย์สูตรเพื่อให้ได้เส้นรอบวงที่ละติจูดของคุณ โดยการหารเส้นรอบวงด้วย 24 (จำนวนชั่วโมงในหนึ่งวัน) คุณจะได้ความเร็วของการหมุนของโลกรอบแกนของมัน ณ ตำแหน่งที่คุณอยู่