«Вращение Земли»

одно из движений Земли. В. З. объясняется смена дня и ночи, видимое суточное движение небесных тел, а также некоторые явления, происходящие на поверхности Земли: поворот плоскости качаний груза, подвешенного на нити (см. Фуко маятник), отклонение падающих тел к востоку и др. Вследствие В. З. на тела, движущиеся по её поверхности, действует Кориолиса сила; её влияние проявляется в подмывании правых берегов рек в Северном полушарии Земли и левых — в Южном (см. Бэра закон) и в некоторых особенностях циркуляции атмосферы. Центробежной силой, порождаемой В. З., частично объясняются и различия в ускорении силы тяжести на экваторе и полюсах Земли.

Для исследования закономерностей В. З. вводят (см. рис.) две системы осей координат с общим началом в центре масс Земли О: одну — движущуюся вместе с Землёй (X₁ Y₁ Z₁), а другую — неподвижную (XYZ). Плоскость XOY неподвижной системы совмещают с плоскостью эклиптики (См. Эклиптика) в начальную эпоху (некоторый момент, принятый за начальный); ось ОХ направляют в точку весеннего равноденствия этой эпохи. В качестве осей X₁Y₁Z₁движущейся системы удобно брать главные оси инерции Земли, хотя, в зависимости от конкретной задачи исследования, возможен и другой выбор осей. Положение системы X₁Y₁Z₁относительно системы XYZпринято определять тремя эйлеровыми углами (См. Эйлеровы углы): ψ, υ, φ.

Основные сведения о В. З. доставляют наблюдения суточного движения небесных тел. Из наблюдений установлено, что по отношению к точке весеннего равноденствия Земля совершает один оборот за 1 звёздные сутки (около 23 ч 56 мин 4 сек среднего солнечного времени; см. Время). В. З. происходит с запада на восток, т. е. против часовой стрелки, если смотреть с Северного полюса Земли. Ось В. З. не сохраняет неизменным своего направления в пространстве. Она перемещается так, что средний наклон (υ) экватора к эклиптике начальной эпохи почти постоянен (в 1900 он был равен 23° 27′8, 26″ и в течение 20 в. увеличится менее чем на 0,1″). Линия же пересечения экватора Земли и эклиптики начальной эпохи (линия узлов) медленно движется по эклиптике с востока на запад, перемещаясь на 1° 13′ 57,08″ в столетие, вследствие чего угол ψ изменяется на 360° за 25 700 лет. Таким образом, ось ОР описывает коническую поверхность вокруг перпендикуляра к плоскости эклиптики (см. Прецессия). Кроме этого, ось ОР совершает в пространстве ряд колебаний с периодами от нескольких суток до 18,6 года (см. Нутация). Относительно оси В. З. само тело Земли совершает небольшие колебания (см. Движение полюсов Земли). Мгновенная ось вращения ОР всегда почти совпадает с наименьшей осью эллипсоида инерции Земли O L₁: угол между этими осями по наблюдениям, выполненным с конца 19 в., не превосходит 0,4″.

До начала 20 в. считалось, что Земля вращается равномерно, и период её вращения использовался как естественная единица времени. Промежуток времени между двумя последовательными совпадениями оси OX₁ с линией узлов Оγ, в течение которого угол φ возрастает на 360°, был назван звёздными сутками. Вследствие вращения самой линии Оγ звёздные сутки на 0,0084 сек короче периода В. З. Однако из точного анализа позиционных наблюдений Солнца, Луны и планет выяснилось, что В. З. происходит неравномерно и продолжительность звёздных суток меняется. Приливное трение (см. Приливы и отливы.) замедляет В. З., вследствие чего продолжительность суток постепенно возрастает: за последние 2,5 тыс. лет она увеличивалась в среднем на 0,0024 секв столетие. Происходят также периодические колебания скорости В. З.: годовые и полугодовые, связанные с сезонными метеорологическими явлениями; месячные и полумесячные, возникающие из-за приливных деформаций Земли под влиянием притяжения Луны. Вследствие годовых изменений скорости В. З. продолжительность суток в январе приблизительно на 0,001 секбольше, чем в июле. Обнаружены также «скачкообразные» изменения скорости В. З., когда продолжительность суток за 1—3 года уменьшается или возрастает на несколько тысячных долей секунды. Наиболее значительные из них произошли в 1864, 1876, 1898 и 1920. Их причина окончательно не установлена.

Притяжение Солнца и Луны на экваториальный избыток масс Земли (результат сплюснутости Земли) создаёт момент внешних сил, влияющий на В. З. Его влиянием И. Ньютон впервые объяснил явление прецессии, а Ж. Л. Д’Аламбер дал его строгую теорию. Л. Эйлер показал, что ось В. З. должна в общем случае перемещаться и относительно самой Земли с периодом 305 суток. Теория В. З., развитая упомянутыми учёными, была основана на допущении, что Земля — абсолютно твёрдое тело; однако от этого допущения пришлось отказаться после того, как в конце 19 в. обнаружились некоторые расхождения теоретических выводов с наблюдениями. Позже в теории В. З. были рассмотрены другие модели Земли: идеально упругий сфероид и сфероидальная оболочка с жидким ядром при различных предположениях о зависимости плотности и упругих свойств веществ от глубины. Теория В. З., в которой наиболее полно использованы современные данные о внутреннем строении Земли, развита советским геофизиком М. С. Молоденским.

Лит.: Молоденский М. С., Крамер М. В., Земные приливы и нутация Земли. [Сб. ст.], М., 1961; Вулард Э., Теория вращения Земли вокруг центра масс, пер. с англ., М., 1963; Манк У., Макдональд Г., Вращение Земли, пер. с англ., М., 1964; Загребин Д. В., Введение в астрометрию, М. — Л., 1966.

Е. П. Фёдоров.

Рисунок к ст. Вращение Земли.

ВРАЩЕНИЕ ЗЕМЛИ (суточное) - Вращение Земли вокруг своей оси с запада на восток, или против часовой стрелки, если смотреть с Северного полюса мира. Вращение Земли вызывает смену дня и ночи, определяет длительность суток. Происходит неравномерно: под влиянием главным образом лунных и солнечных приливов (приливного трения) длительность суток непрерывно возрастает на 1-2 мс в столетие, а из-за сезонных изменений (выпадения осадков и т. п.), тектонических процессов и других в течение года колеблется в пределах 1-2 мс. Положение оси вращения Земли, а следовательно и земных географических полюсов, меняется из-за прецессии и нутации.

враще́ние земли́

(суточное), вращение Земли вокруг своей оси с запада на восток, или против часовой стрелки, если смотреть с Северного полюса мира. Вращение Земли вызывает смену дня и ночи, определяет длительность суток. Происходит неравномерно: под влиянием главным образом лунных и солнечных приливов (приливного трения) длительность суток непрерывно возрастает на 1—2 мс в столетие, а из-за сезонных изменений (выпадения осадков и т. п.), тектонических процессов и др. в течение года колеблется в пределах 1—2 мс. Положение оси вращения Земли, а следовательно, и земных географических полюсов меняется из-за прецессии и нутации.

* * *

ВРАЩЕ́НИЕ ЗЕМЛИ́ (суточное), вращение Земли вокруг своей оси с запада на восток, или против часовой стрелки, если смотреть с Северного полюса мира. Вращение Земли вызывает смену дня и ночи, определяет длительность суток. Происходит неравномерно: под влиянием главным образом лунных и солнечных приливов(см. ПРИЛИВЫ) (приливного трения) длительность суток непрерывно возрастает на 1—2 мс в столетие, а из-за сезонных изменений (выпадения осадков и т. п.), тектонических процессов и других в течение года колеблется в пределах 1—2 мс. Положение оси вращения Земли, а следовательно и земных географических полюсов, меняется из-за прецессии(см. ПРЕЦЕССИЯ) и нутации(см. НУТАЦИЯ (в астрономии)).

— движение земного шара вокруг оси, наклоненной к плоскости эклиптики под углом e = 66° 33'45" (для эпохи 1950 г.). Этот угол медленно изменяется (на 47" в 100 лет). Если смотреть с сев. полюса Земли, то ее вращение происходит против часовой стрелки. В. З. определяется относительно среднего положения нескольких тыс. звезд, окружающих солнце. Более точно оно может быть определено по отношению к внегалактическим туманностям. Период В. З. относительно звезд равен 23 ч. 56 мин. 4,0905 сек. среднего солнечного времени. В. З. создает широтное изменение силы тяжести, порождает центробежную силу и кориолисову силу инерции, проявляющуюся в подмывании правых берегов рек в Северном полушарии и левых берегов в Южном и в особенностях атмосферной циркуляции, обусловливает форму Земли, вызывает т. н. полюсобежные силы, полусуточный период морских приливов и многие др. явления жизни планеты. Ось вращения. Земли не сохраняет своего положения ни в пространстве (см. Прецессия и нутация), ни по отношению к телу Земли (см. Движение полюсов Земли). Угловая скорость. В. З. изменяется с течением времени. Эти изменения включают вековое замедление, вызванное действием лунно-солнечно-галактических приливных сил (сутки увеличиваются, по некоторым оценкам, примерно на 0,0016 сек. в столетие), небольшие сезонные изменения (быстрее всего Земля вращается в августе и медленнее всего в марте) и неправильные скачкообразные изменения, доходящие до 0,0034 сек. Изменения скорости В. З. определяются путем сравнения Всемирного времени, задаваемого вращением Земли, с эфемеридным временем, определяемым в основном по движению Луны, и с атомным временем. Неравномерность В. З. вызывается широким кругом явлений как на Земле, так и в ее недрах: сезонным перемещением воздушной массы, возможным дрейфом материков, таянием ледников, упругими свойствами Земли и конвективными движениями в жидком ядре, солнечной активностью. Наблюдаемая неравномерность В. З. может быть использована для изучения этих явлений. П. М. Афанасьева.

rotazione della Terra

(суточное), вращение Земли вокруг своей оси с 3. на В., или против часовой стрелки, если смотреть с Сев. полюса мира. В. 3. вызывает смену дня и ночи, определяет длительность суток. Происходит неравномерно: под влиянием гл. обр. лунных и солнечных приливов (приливного трения) длительность суток непрерывно возрастает на 1-2 мс в столетие, а из-за сезонных изменений (выпадения осадков и т. п.), тектонич. процессов и др. в течение года колеблется в пределах 1-2 мс. Положение оси В. 3., а следовательно, и земных геогр. полюсов меняется из-за прецессии и нутации.

(суточное вращение Земли)

вращение Земли вокруг своей оси с запада на восток или против часовой стрелки, если смотреть с северного полюса мира. Вызывает смену дня и ночи и определяет длительность суток.