Земля, обертаючись навколо осі, робить повний оборот за 23 годину 56 хв 4 сек. Це обертання обумовлює зміну дня і ночі.
В результаті зміни дня і ночі виникає добовий ритм процесів в географічній оболонці (добовий хід температури грунту
і повітря, життєвих процесів і т. д.). Якби не було добового обертання Землі, то одна сторона її безперервно нагрівалася б, а інша охолоджувалася, і це відбилося б на всіх природних процесах земної поверхні.
Дуже істотні механічні слідства обертання Землі. Виявляється дію так званої сили обертання Землі, виникає змінна приливообразующая сила, відбувається деформація фігури Землі.
Сила обертання Землі, або сила Коріоліса проявляється в тому, що всі рухомі по земній поверхні або паралельно їй тіла відхиляються від свого первісного напрямку в північній півкулі вправо, а в південній півкулі вліво. Дія сили Коріоліса засноване на законі інерції, за яким кожне тіло прагне зберегти напрямок і швидкість свого руху. Це і відбувається, якщо розглядати рух тіла щодо світових координат. Координата ж земної поверхні при добовому обертанні Землі (широта і довгота) переміщаються в світовому просторі, що і викликає удаване відхилення напряму рухомого тіла (рис. 1). Як видно з малюнка, точка А поверхні через якийсь проміжок часу перемістилася в точку Б. Напрямок руху тіла АВ перемістилося за інерцією паралельно і стало БГ. Напрямок же меридіана (полуденної лінії) змінилося з АВ на БВ. Отже, в дійсності змінився напрям меридіана в світовому просторі.
Сила Коріоліса виражається формулою
де ώ - кутова швидкість обертання Землі, v - швидкість тіла, що рухається і φ - широта. З формули видно, що сила Коріоліса
пропорційна v і φ. На екваторі вона дорівнює нулю, на полюсі досягає максимуму.
Сила Коріоліса впливає на рух повітря і води і тому має велике значення в житті атмосфери та гідросфери (див. Гл. II і III).
Приливоутворюючої сила і її роль в русі Землі. Між небесними тілами Сонячної системи діють дві взаємно протилежні механічні сили: сила тяжіння і відцентрова сила. Якщо розглядати ізольовану систему Земля - Місяць, то сила тяжіння, що існує між ними, спрямована до їх центрам тяжкості, а величина її визначається із закону всесвітнього тяжіння Ньютона. Відцентрова сила спрямована в протилежний бік. Остання виникає у зв'язку з обертанням системи Земля - Місяць навколо загального центру ваги. Так як маса Землі в 81,5 раз більше маси Місяця, то центр ваги розташований всередині Землі на відстані 0,73 земного радіуса від її центру. Величина відцентрової сили і її напрямок в будь-якій точці Землі рівні і паралельні один одному. Це видно на рис. 2, де дуги ОО1, Аа1, ВВ1 і інші рівні і паралельні між собою, а отже, повинні бути рівні і паралельні сили, що викликають обертання системи.
Навпаки, величина і напрямок сили тяжіння, викликані Місяцем, в різних точках Землі будуть не однакові, що випливає з закону всесвітнього тяжіння (рис. 3). Додавання відцентрової сили і сили тяжіння дає рівнодіюча, яка називається приливоутворюючої силою.
З рис. 3 видно, що Приливоутворюючої сили в точках Z і N (там, де Місяць в зеніті і в надирі) спрямовані від центру Землі, а в точках А і В - до центру Землі. Приливоутворюючої сили зміщують частки від точок А і В у бік точок Z і N і створюють два приливних виступу і дві відливні западини.
В результаті добового обертання Землі приливні виступи переміщуються слідом за видимим рухом Місяця. Приливна хвиля обходить Землю і в кожному місці прилив і відлив періодично змінюють один одного. За 6 годину Земля здійснює чверть обороту і в тому місці, де зараз приплив, через 6 година має бути відплив і т. Д. Але так як Місяць переміщується в ту ж сторону, в яку обертається Земля, місячна доба виявляються довше сонячних на 50 хв . і проміжок часу між послідовними припливом і відливом дорівнював 6 годину 12 хв 30 сек.
Одночасно з місячними припливами існують сонячні припливи з повним періодом 24 год. Сонце має масу в 30 млн. Разів більше, ніж маса Місяця, але воно в 390 разів далі від Землі. Тому приливообразующая сила Сонця в 2,17 рази менше приливоутворюючої сили Місяця. Місячні і сонячні Приливоутворюючої сили можуть складатися або відніматися залежно від взаімоположенія Сонця, Землі і Місяця, що викликає нерівність припливів.
Припливи виникають у всій товщі Землі. Поверхневі шари опускаються, піднімаються і нахиляються. На екваторі розмах коливань поверхні досягає 55 см, на полюсах близький до нуля. Вивчення твердих припливів дуже важливо для судження про внутрішню будову Землі. Припливи в атмосфері виявляються в періодичних змінах атмосферного тиску, максимальна амплітуда якого у екватора досягає 1,25 мб. Найбільші припливи, що досягають величини декількох метрів, а у виняткових випадках до 20 м, спостерігаються в гідросфері (див. Гл. III).
Тяжіння Місяця, викликаючи прилив, гальмує обертання Землі. У зв'язку з цим кутова швидкість обертання Землі зменшується і земну добу подовжуються на 0,001 сек за 100 років. Механічна сила гальмування обертання Землі перетворюється в теплову енергію, яка впливає на нагрівання Землі.
Деформація фігури Землі. Лінійна швидкість обертання Землі навколо осі змінюється з широтою. На екваторі вона дорівнює 464 м / сек, на широті φ швидкість дорівнює 464 cosφ. Різниця швидкості обертання на різних широтах викликає нерівномірне значення механічної напруги в різних зонах земної кори, яке розряджається шляхом утворення хребтів і западин, витягнутих уздовж паралелей.
Земля обертається навколо осі викликало її полярне стиснення. Але швидкість обертання зменшувалася під впливом приливної тертя. У міру зменшення швидкості обертання Земля набувала все більш кулясту форму. Екваторіальна опуклість зменшувалася, полярна збільшувалася. Відбувалося переміщення речовини від екватора до полюса, яке викликало концентрацію напруги на так званих критичних паралелях. До них відносяться екватор і паралелі ± 35 °, ± 61-62 °. На екваторі відбувалося максимальне зниження, що відповідає великому розвитку там океанічних просторів і низовин. На паралелях ± 35 ° відбувалася зміна опускання підняттям, що викликало розломи і освіту широтного пояса гір і западин північної півкулі. На паралелях ± 61-62 ° (± 700) відбувалося найбільше підняття, що викликало широке континентальну розвиток Азії, Північної Америки і Антарктиди (Г. Н. Каттерфельд, 1958). Чи не повний прояв такої закономірності в південній півкулі, очевидно, пов'язано з явищем асиметрії, походження якої не цілком ясно, але в якійсь мірі залежить від гравітаційного поля Галактики.
- Джерело-
Богомолов, Л.А. Загальне землезнавство / Л.А. Богомолов [і д.р.]. - М .: Недра, 1971.- 232 с.
Попередня глава ::: До змісту ::: Наступна глава
Post Views: 19
