Ruchy Ziemi

Ziemia dokonuje dwojakiego rodzaju ruchów - ruchu obrotowego wokół własnej osi oraz ruchu obiegowego
Ruch obrotowy Ziemi (inaczej wirowy) to obrót Ziemi wokół osi w rytmie dobowych. Pełen obrót następuje w ciągu 23 godz. 56 min. 4 s. Oś obrotu Ziemi jest nachylona do płaszczyzny orbity pod kątem 66º33’. Obrót Ziemi odbywa się z zachodu na wschód tj. w prawo gdy się patrzy z bieguna północnego. Ten kierunek został nadany w momencie tworzenia się układu słonecznego. Widoczny ruch sklepienia niebieskiego - w drugą stronę. W czasie pełnego obrotu wokół osi wszystkie miejsca na Ziemi (oprócz biegunów) zakreślają okrąg w płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu. Prędkość kątowa poruszających się punktów na powierzchni ziemi jest stała i wynosi ok. 15º/h, a prędkość liniowa zmienia się od 1666km/h na równiku do 0 na biegunach. Dowodami na ruch wirowy Ziemi są:
*wahadło Foucotta (przyrząd skonstruowany przez Foucallta dla udowodnienia obrotowego ruchu
ziemi),
*wschodnie odchylanie ciał swobodnie spadających,
*stwierdzenie siły odśrodkowej, największej na ziemskim równiku powodujące spłaszczenie bryły
ziemskiej,
*wierdzenie siły Corliolisa.
Następstwa ruchu wirowego Ziemi:
*dobowa zmiana wysokości Słońca nad horyzontem (dzień i noc);
*spłaszczenie ziemi na biegunach;
*przemieszczanie się fali pływów morskich ( 2 przypływy i 2 odpływy w ciągu doby);
*działanie siły Coriolisa, która powoduje zmianę kierunku poruszania się ciał skręcanie wiatrów i
prądów morskich na półkuli północnej w prawo, a na południowej w lewo.
Ruch obiegowy Ziemi jest to ruch wykonywany przez naszą planetę wokół Słońca. Odbywa się po orbicie w kształcie elipsy zbliżonej do koła. Słońce nie znajduje się w środku tej elipsy, ale w jednej z jej ogniskowych. Stąd odległość Ziemi od Słońca zmienia się w czasie ruchu obiegowego. Najbliższe położenie (peryhelium) osiąga 2 stycznia – 147 mln km, a najdalsze (aphelium) – 3 lipca – 152 mln km. Jaką średnią odległość Ziemi od Słońca przyjmuje się 150 mln km. Ruch obiegowy, podobnie jak obrotowy, odbywa się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, czyli jest ruchem prawoskrętnym. Okres obiegu wynosi 365 dni 5 godzin i 49 min, czyli rok. Prędkość poruszania się Ziemi po orbicie jest niejednakowa. Powoduje to, że czas trwania poszczególnych astronomicznych pór roku nie jest jednakowy. W czasie obiegu, oś obrotu Ziemi utrzymuje stałe położenie. Jednym z dowodów na istnienie ruchu obiegowego Ziemi:
*jest paralaksa gwiazd. Ruch obiegowy Ziemi przy stałym położeniu jej nachylonej osi obrotu,
powoduje, że warunki oświetlenia ziemi, przy stałym położeniu jej nachylonej osi obrotu, powoduje,
że warunki oświetlenia Ziemi zmieniają się również w rytmie rocznym.
*W danej szerokości geograficznej zmienia się w ciągu roku wysokość górowania Słońca i długość
trwania dnia i nocy
*miejsce wschodu i zachodu Słońca na horyzoncie
Charakterystyczne pozycje Ziemi w ruchu obrotowym to:
21 marca - słońce w płaszczyźnie równika; na całej ziemi dzień i noc trwają po 12 h; początek
astronomicznej wiosny;
21 czerwca - Słońce osiąga zwrotnik Raka; na półkuli północnej najdłuższy dzień w roku, na
biegunie północnym trwa dzień polarny a na południowym noc polarna; początek
astronomicznego lata;
23 września - słońce w płaszczyźnie równika; na całej ziemi dzień trwa 12 h; początek
astronomicznej jesieni;
22 grudnia - Słońce osiąga zwrotnik koziorożca; na półkuli północnej najkrótszy dzień i
najdłuższa noc, na półkuli południowej najdłuższy dzień.
Następstwa ruchu obiegowego:
*zmiana wysokości słońca nad horyzontem w cyklu rocznym,
*strefowość geograficzna,
*różne okresy wegetacyjne na ziemi,
*zmiana ilości energii słonecznej docierającej do powierzchni ziemi.

Kalendarz to system rachuby dni i dłuższych jednostek czasu, takich jak miesiąc i rok, które wyodrębnia się w oparciu o ruchy Ziemi i Księżyca. Jednym z wcześniej stosowanych kalendarzy był tzw. kalendarz księżycowy. Według niego miesiąc to okres pomiędzy dwoma kolejnymi nowiami (Księżyc jest w tym położeniu niewidoczny z Ziemi) trwający 29 dni. Każdy rok księżycowy składał się z 12 miesięcy. Kalendarz ten stosowany jest obecnie w niektórych krajach muzułmańskich.
Rok księżycowy różni się zatem od roku słonecznego (zwrotnikowego), czyli czasu pełnego obiegu Ziemi wokół Słońca. Próbą pogodzenia roku księżycowego i słonecznego był tzw. kalendarz juliański, wprowadzony w 46 roku p.n.e. prze Juliusza Cezara. Długość 12 miesięcy określono, niezgodnie
z długością miesięcy księżycowych, na 28,30 lub 31 dni, ale suma wszystkich dni w ciągu roku wynosi 365 jest zatem bliska długości trwania roku słonecznego. Różnica między rokiem kalendarzowym
a słonecznym wynosi zatem prawie 6 godzin i na przestrzeni 4 lat rośnie do jednej doby. Dlatego, aby uniknąć rozbieżności, wprowadzono występujący co 4 lata rok przestępny trwający
366 dni. Obecnie kalendarz juliański stosowany jest jedynie
przez kościół prawosławny.
Jednak rok słoneczny (365 dni 5 godzin 49 minut) jest krótszy od przeciętnego roku według kalendarza juliańskiego (365 dni 6 godzin) o około 11 minut. W ciągu 400 lat różnica ta wyniesie nieco ponad 3 doby. Aby zlikwidować powstałe przez lata rozbieżności z rokiem słonecznym, w 1582 roku papież Grzegorz XIII zreformował kalendarz juliański poprzez przesunięcie daty o 10 dni (po 4.10.1582 wprowadził 15.10.1582) oraz ustalenie, że z lat kończących się pełną liczbą setek przestępne będą tylko te, które podzielne są przez 400 (na przestrzeni 400 lat trzeba "zgubić" trzy doby, a według kalendarza juliańskiego wszystkie lata kończące się pełną liczbą setek są przestępne). Taki kalendarz nazwano gregoriańskim i jest on stosowany obecnie. Według niego średni rok kalendarzowy jest dłuższy od roku zwrotnikowego o 26 s, a różnica o jedną dobę powstanie dopiero po 3333 latach.