Земля движ. по орбите со средней скоростью 29,8 км/ч. Против часовой стрелки, ось вращения направлена на Полярную звезду. Основное следствие – смена времён года, изменение продолжительности дня и ночи, образование поясов освещения, годовой ритм в гео оболочке.
Доказательством является параллактическое смещение звёзд дважды в год на один и тот же угол. Оно объясняется наблюдением звёзд из разных точек Земли. Второе док-во – годичное аберрационное смещение звёзд. Аберрация – угол между наблюдаемым (истинным) и видимым направлением на светило. Пока свет доходит до окуляра, наблюдатель смещается по орбите. Чтобы свет от звезды попал в объектив, необходимо направлять его не на видимое, а на расчётное направление. Годовое движение можно наблюдать по изменению положения Солнца: изменяется полуденная высота, азимутальный угол восхода и заката.
Видимый годовой путь Солнца по небесной сфере называется эклиптика – сечение небесной сферы плоскостью земной орбиты. Небесный экватор – линия пересечения плоскости земного экватора с небесной сферой. Эклиптика с небесным экватором образует угол 23о27`. Места их пересечения называют точками весеннего (21 марта) и осеннего (23 сентября) равноденствий. В эти дни Солнце над экватором в зените, оба полушария освещены одинаково, светораздельная линия проходит через географические полюсы.
Северный тропик, или тропик Рака — определяет наиболее северную широту, на которой Солнце в полдень может подняться в зенит. Это происходит в момент летнего солнцестояния, когда угол падения солнечных лучей на поверхность Северного полушария, меняющийся в течение года из-за обращения наклоненной оси Земли вокруг Солнца, является максимальным.
Южный тропик, или Тропик Козерога — определяет наиболее южную широту, на которой солнце в полдень может подняться в зенит. Это происходит в момент зимнего солнцестояния, когда угол падения солнечных лучей на поверхность Южного полушария, меняющийся в течение года из-за обращения наклоненной оси Земли вокруг Солнца, является максимальным.
Северный полярный круг обозначает южную границу области полярного дня. В любом месте к северу от него Солнце видно над горизонтом в течение 24 часов по крайней мере один раз в год, а несколько севернее есть места, где, по крайней мере один раз в год, его не видно над горизонтом в течение 24 часов. На широте полярного круга эти события происходят ровно по одному разу в год, в июне и декабре в дни солнцестояний. Ещё севернее эти события продолжаются дольше, например, на широте Мурманска полярная ночь продолжается 40 суток (полярный день — 61). Те же явления происходят и в области Южного полярного круга.
Южный полярный круг обозначает северную границу области полярного дня и полярной ночи. В любом месте к югу от полярного круга солнце находится над горизонтом в течение 24 часов по крайней мере один раз в год и не показывается над горизонтом в течение 24 часов по крайней мере один раз в год. Над полярным кругом эти события, естественно, происходят ровно по одному разу в год, в декабре и июне соответственно.
Орбита имеет эллиптическое строение. Перигелий – ближайшая к Солнцу точка орбиты (147 млн км). Афелий – наиболее удалённая (152 млн км).
Летнее солнцестояние (22 июня) – Солнце в зените на сев. тропике (23о26.) и освещает больше Сев. полушарие. Земля в афелии. В полдень в Сев. пол. Солнце заним. самое высокое положение. За Сев. полярным кругом начин. полярный день. За Ю. полярным кругом Солнца нет.
Зимнее солнцестояние (22 декабря) – Солнце в зените на Ю. тропике и освещает Ю. полушарие. Земля в перигелии. За Ю. полярным кругом полярный день, за Сев. полярным кругом – полярная ночь.
Полный оборот за 365 сут 6 ч 9 мин – сидерический год. Тропический год – промежуток времени между двумя прохождениями Солнца через точку весеннего равноденствия. Он короче сидерического на 20 мин 24 сек вследствие того, что точка вес. равнод. движется навстречу годовому движ. Солнца. Это объясняется прецессией –результатом неодинакового притяжение Солнцем и Луной Земли в разных её частях. Экватор больше притягивается, Земля препятствует этому, вращаясь. Положение земной оси меняется в пространстве, поэтому равноденствие наступает раньше.
Земля делает полный оборот по эллиптической орбите вокруг Солнца за 365,24 солнечных суток. В ходе этого движения Солнце проходит видимый путь по небосводу среди звезд через зодиакальные созвездия, совершая полный круг за год. Плоскость орбиты называется плоскостью эклиптики.
Земная ось наклонена к ней под углом 66,5° и перемещается в пространстве параллельно самой себе в течение года. Поэтому освещается то северная, то южная полярные области Земли, что приводит к смене времен года и неравенству дня и ночи в течение года на всех широтах, кроме экватора. Со сменой времен года связана сезонная ритмика природы. Мы можем наблюдать её в колебаниях температуры, влажности воздуха и других метеорологических элементов, в режиме выпадения осадков и колебаниях уровней водоемов. Все эти изменения приводят к переменам в жизни растений, животных и человека.
Началом астрономической весны и осени считаются дни весеннего и осеннего равноденствий (когда солнечные лучи под углом 90° падают на экватор и касаются полюсов - 21 марта и 23 сентября). А началом лета и зимы - дни соответствующих солнцестояний (когда высота Солнца над горизонтом в полдень наибольшая - 22 июня и 22 декабря).
В день летнего солнцестояния - 22 июня земная ось северным концом обращена к Солнцу - солнечные лучи в полдень отвесно падают на 23,5° параллель северной широты - так называемый северный тропик (тропик Рака). Все параллели севернее экватора до 66,5° с. ш. большую часть суток освещены, на этих широтах день длиннее ночи. Параллель 66,5° с. ш. является границей, с которой начинается полярный день - это северный полярный круг. В этот же день на всех параллелях южнее экватора до 66,5° ю. ш. день короче ночи. Южнее 66,5° ю. ш. - территория на освещена совсем - там полярная ночь. Параллель 66,5° ю. ш. - южный полярный круг.
В день зимнего солнцестояния - 22 декабря земная ось южным концом обращена к Солнцу, и солнечные лучи в полдень отвесно падают на 23,5° параллель южной широты - так называемый южный тропик (тропик Козерога). На всех параллелях южнее экватора до 66,5° ю. ш. день длиннее ночи. Начиная с южного полярного круга солнце не заходит за горизонт - устанавливается полярный день. За северным полярным кругом все погружено во мрак - господствует полярная ночь.
Наклон оси вращения Земли к плоскости орбиты и её движение вокруг Солнца приводят к формированию на Земле пяти поясов освещения, которые являются основой зональной дифференциации географической оболочки. Они отличаются высотой полуденного стояния Солнца над горизонтом, продолжительностью дня и соответственно тепловыми условиями и ограниченны тропиками и полярными кругами.
Около 40 % поверхности Земли занимает лежащий между тропиками жаркий пояс. День и ночь здесь мало отличаются по продолжительности, а солнце бывает в зените дважды в году.
52 % территории Земного шара приходится на расположенные между тропиками и полярными кругами умеренные пояса, где солнце никогда не бывает в зените. Продолжительность дня и ночи зависит от широты и времени года. Около полярных кругов (с 60° до 66,5°) летом Солнце ненадолго и неглубоко уходит за горизонт, вечерняя и утренняя зори сливаются и наблюдаются, так называемые белые ночи.
Холодные пояса занимают всего 8 % земной поверхности к северу и югу от полярных кругов. Зимой здесь наблюдаются полярные ночи, когда Солнце не показывается из-за горизонта, а летом - полярные дни, когда Солнце не заходит за горизонт. Продолжительность их увеличивается от одних суток - на полярных кругах до полугода - на полюсах.
Афе́лий или апоге́лий (др.-греч. από «апо» — из, от (приставка, означающая отрицание и отсутствие чего-либо), др.-греч. ηλιος«гелиос» — Солнце) — наиболее удалённая от Солнца точка орбиты планеты или иного небесного тела Солнечной системы.
Антонимом афелия является Перигелий — ближайшая к Солнцу точка орбиты. Воображаемую линию между афелием и перигелием называют — линия апсид.
а беррация: Наблюдатель, находящийся на поверхности Земли, участвует в двух ее основных движениях: в суточном вращении вокруг оси и в годичном движении Земли вокруг Солнца. Поэтому различают суточную и годичную аберрации. Суточная аберрация есть следствие сочетания скорости света со скоростью суточного вращения наблюдателя, а годичная — со скоростью его годичного движения. Таким образом, самый факт существования годичного аберрационного смещения у звезд является доказательством движения Земли вокруг Солнца. Различие между параллактическим и аберрационным смещением заключается в том, что первое зависит от расстояния до звезды, второе только от скорости движения Земли по орбите. Большие полуоси параллактических эллипсов различны для звезд, находящихся на разных расстояниях от Солнца, и не превосходят 0",76, тогда как большие полуоси аберрационных эллипсов для всех звезд, независимо от расстояния, одинаковы и равны 20”,50. Кроме того, параллактическое смещение звезды происходит в сторону видимого положения Солнца, аберрационное же смещение направлено не к Солнцу, а к точке, лежащей на эклиптике, на 90° западнее Солнца. Доказательствами орбитального движения Земли служат явления аберрации света звезд и их параллактическое смещение, которым присущ периодический характер. Периодичность равна одному году, что соответствует времени обращения Земли вокруг Солнца.
