Οι κινήσεις της Γης

Ταξιδεύεις γρηγορότερα από κάθε αεροπλάνο

Κάθεσαι ακίνητος στο θρανίο. Κι όμως, την ίδια στιγμή:

• γυρίζεις γύρω από τον άξονα της Γης με περίπου $1.300$ km/h, όσο είναι η ταχύτητα της περιστροφής στο πλάτος της Ελλάδας·
• και μαζί με όλη τη Γη τρέχεις γύρω από τον Ήλιο με περίπου $30$ km το δευτερόλεπτο — πάνω από $100.000$ km/h.

Δεν νιώθεις τίποτα, γιατί η ταχύτητα είναι σταθερή και όλα γύρω σου — ο αέρας, το θρανίο, η θάλασσα — κινούνται μαζί σου. Νιώθουμε μόνο τις αλλαγές ταχύτητας, όπως στο φρενάρισμα ενός λεωφορείου.

Οι δύο κινήσεις έχουν ονόματα, και η καθεμία εξηγεί άλλα πράγματα.

Τις έξι ώρες του χρόνου τις μαζεύουμε: κάθε τέσσερα χρόνια γίνονται μία ολόκληρη μέρα, και ο Φεβρουάριος παίρνει 29 μέρες. Αυτό είναι το δίσεκτο έτος.

Μέρα και νύχτα

Ο Ήλιος φωτίζει πάντα τη μισή Γη. Η γραμμή που χωρίζει το φωτεινό μισό από το σκοτεινό λέγεται κύκλος φωτισμού, και καθώς η Γη γυρίζει, τον περνάμε δύο φορές τη μέρα: στην ανατολή και στη δύση.

Επειδή η Γη γυρίζει από τη δύση προς την ανατολή, ο ήλιος μας φαίνεται να κινείται ανάποδα: ανατέλλει στην ανατολή και δύει στη δύση. Δεν κινείται ο ήλιος στον ουρανό· κινούμαστε εμείς κάτω από αυτόν.

Οι εποχές: ένας άξονας που γέρνει

Ο άξονας της Γης δεν είναι κάθετος στην τροχιά της. Γέρνει περίπου $23{,}4^\circ$, και — αυτό είναι το κρίσιμο — δείχνει πάντα προς την ίδια κατεύθυνση στο διάστημα, προς τον Πολικό Αστέρα, όπου κι αν βρίσκεται η Γη στην τροχιά της.

Έτσι, για μισό χρόνο το βόρειο ημισφαίριο είναι στραμμένο προς τον Ήλιο, και για τον άλλο μισό το νότιο. Όταν το ημισφαίριό σου γέρνει προς τον Ήλιο, συμβαίνουν δύο πράγματα μαζί:

1. ο ήλιος ανεβαίνει πιο ψηλά το μεσημέρι, άρα οι ακτίνες πέφτουν πιο κάθετα και ζεσταίνουν περισσότερο κάθε τετραγωνικό μέτρο·
2. η μέρα μεγαλώνει, άρα το έδαφος ζεσταίνεται περισσότερες ώρες και κρυώνει λιγότερες.

Πόσο απλώνεται η ίδια δέσμη φωτός

Έτσι πέφτει ο μεσημεριανός ήλιος στις ισημερίες. Βάλε 38°, την Αθήνα. Στις 21 Ιουνίου ο ήλιος στην Αθήνα ανεβαίνει τόσο όσο εδώ στις 15°, και στις 21 Δεκεμβρίου μόνο όσο εδώ στις 61°. Σύγκρινε πόση ενέργεια παίρνει κάθε τετραγωνικό μέτρο στις δύο θέσεις.

Γεωγραφικό πλάτος0°

Ζώνη

Τροπική

Απλώνεται σε

× 1

Ενέργεια ανά τετραγωνικό μέτρο

100%

Τέσσερις μέρες-σταθμοί

Οι δύο τροπικοί είναι τα όρια ως τα οποία μπορεί να φτάσει ο κάθετος ήλιος. Οι δύο πολικοί κύκλοι, στις $66{,}6^\circ$, είναι τα όρια πέρα από τα οποία υπάρχει τουλάχιστον μία μέρα τον χρόνο που ο ήλιος δεν δύει καθόλου — ο ήλιος του μεσονυκτίου — και μία που δεν ανατέλλει.

Ας το λύσουμε

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Δείξε τη λύση

Ζώνες ώρας

Η Γη κάνει μία πλήρη περιστροφή, $360^\circ$, σε $24$ ώρες. Άρα σε μία ώρα γυρίζει $360 : 24 = 15^\circ$, και σε ένα λεπτό $15 : 60 = 0{,}25^\circ$, δηλαδή μία μοίρα κάθε $4$ λεπτά.

Αν κάθε πόλη κρατούσε τη δική της ηλιακή ώρα, το ρολόι θα άλλαζε κάθε λίγα χιλιόμετρα προς την ανατολή. Γι' αυτό ο κόσμος χωρίστηκε σε ζώνες ώρας, περίπου $15^\circ$ η καθεμία, και όλοι μέσα σε μία ζώνη έχουν την ίδια ώρα. Τα όριά τους ακολουθούν συχνά τα σύνορα των χωρών, όχι ευθείες γραμμές.

• Η ώρα αναφοράς είναι η UTC, η ώρα του μεσημβρινού του Γκρίνουιτς.
• Η Ελλάδα είναι στη ζώνη UTC+2. Από την τελευταία Κυριακή του Μαρτίου ως την τελευταία Κυριακή του Οκτωβρίου έχει θερινή ώρα, UTC+3.
• Κοντά στον μεσημβρινό των $180^\circ$ περνάει η διεθνής γραμμή αλλαγής ημερομηνίας. Όποιος τη διασχίζει προς τα δυτικά «χάνει» μία μέρα από το ημερολόγιο.

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Δείξε τη λύση

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Δείξε τη λύση