Ruch obiegowy Ziemi – test i pytania, geografia klasa 6

Ziemia krąży wokół Słońca po lekko eliptycznej orbicie, pokonując ją w ciągu 365 dni, 5 godzin i 48 minut. To właśnie ten ruch w połączeniu ze stałym nachyleniem osi ziemskiej sprawia, że na danej półkuli występują pory roku.

Najważniejsze w 30 sekund

• Pełny obieg Ziemi wokół Słońca trwa 365 dni 5 godz. 48 min (rok zwrotnikowy).
• Co 4 lata dodajemy dzień przestępny, by wyrównać różnicę do pełnego roku kalendarzowego.
• Przyczyną pór roku jest nachylenie osi Ziemi (66,5°), a nie zmiana odległości od Słońca.
• Przesilenia (21/22 czerwca i 21/22 grudnia) to dni o najdłuższym i najkrótszym dniu.
• Równonoce (ok. 21 marca i 23 września) to dni, gdy dzień i noc trwają po około 12 godzin.

Orbita Ziemi i długość roku

Ruch obiegowy to krążenie Ziemi wokół Słońca po orbicie w kształcie elipsy, bardzo zbliżonej do okręgu. Pełny obieg trwa 365 dni, 5 godzin, 48 minut i 46 sekund – ten czas nazywamy rokiem zwrotnikowym. Ponieważ kalendarz liczy zwykle 365 dni, nadwyżka czasu kumuluje się, dlatego co cztery lata dodajemy jeden dzień (29 lutego), tworząc rok przestępny liczący 366 dni.

Ziemia porusza się po orbicie z prędkością około 30 km/s, czyli znacznie szybciej niż wokół własnej osi. Odległość Ziemi od Słońca zmienia się nieznacznie w ciągu roku – w peryhelium, czyli najbliższym Słońcu punkcie orbity (na początku stycznia), Ziemia znajduje się około 147 mln km od Słońca, a w aphelium (na początku lipca) – około 152 mln km.

Co istotne, to właśnie w styczniu, gdy Ziemia jest bliżej Słońca, na półkuli północnej panuje zima – pokazuje to, że zmiana odległości nie jest przyczyną pór roku. Decydujące znaczenie ma nachylenie osi ziemskiej względem płaszczyzny orbity.

Nachylenie osi Ziemi jako przyczyna pór roku

Oś Ziemi jest nachylona do płaszczyzny orbity (ekliptyki) pod stałym kątem 66,5°, co odpowiada odchyleniu 23,5° od pionu. Podczas obiegu wokół Słońca oś zawsze zachowuje ten sam kierunek w przestrzeni, dlatego w różnych momentach roku różne półkule są bardziej lub mniej nachylone w stronę Słońca.

Gdy półkula północna jest nachylona w stronę Słońca, promienie padają na nią pod większym kątem, dni są dłuższe, a temperatury wyższe – to lato na północy i jednocześnie zima na półkuli południowej, gdzie promienie padają pod mniejszym kątem. Sytuacja odwraca się po pół roku, gdy Ziemia znajdzie się po przeciwnej stronie orbity.

To właśnie zmienny kąt padania promieni słonecznych, a nie odległość od Słońca, decyduje o ilości energii docierającej do danego miejsca na Ziemi i w efekcie o porach roku.

Przesilenia i równonoce w ciągu roku

Przesilenie letnie na półkuli północnej przypada 21 lub 22 czerwca – wtedy dzień jest najdłuższy, a Słońce góruje najwyżej nad horyzontem. Przesilenie zimowe wypada 21 lub 22 grudnia, gdy dzień jest najkrótszy w roku. Na półkuli południowej sytuacja jest odwrotna – czerwcowe przesilenie oznacza tam najkrótszy dzień.

Równonoc wiosenna (około 21 marca) i jesienna (około 23 września) to dni, gdy promienie słoneczne padają prostopadle na równik, a dzień i noc trwają wszędzie na Ziemi niemal dokładnie po 12 godzin. To właśnie wtedy zaczynają się kalendarzowe pory roku.

Zwrotniki (Raka na 23,5° N i Koziorożca na 23,5° S) wyznaczają skrajne miejsca na Ziemi, gdzie Słońce może znaleźć się dokładnie w zenicie – nad Zwrotnikiem Raka dzieje się to w dniu letniego przesilenia, a nad Zwrotnikiem Koziorożca w dniu przesilenia zimowego.

Co trzeba umieć

• Podać długość roku zwrotnikowego i wyjaśnić sens roku przestępnego.
• Wyjaśnić, dlaczego nachylenie osi Ziemi, a nie odległość od Słońca, powoduje pory roku.
• Wskazać daty przesileń i równonocy oraz ich znaczenie.
• Wyjaśnić różnicę w porach roku między półkulą północną a południową.
• Powiązać zwrotniki Raka i Koziorożca z przesileniami.

Typowe błędy

1. Twierdzenie, że latem Ziemia jest bliżej Słońca, a zimą dalej.
2. Mylenie ruchu obiegowego z ruchem obrotowym.
3. Zapominanie, że na półkuli południowej pory roku są odwrócone względem północnej.
4. Mylenie przesilenia z równonocą.

Krótkie pytania i odpowiedzi

Dlaczego zimą na półkuli północnej jest zimno, mimo że Ziemia jest wtedy bliżej Słońca?

Bo o porze roku decyduje kąt padania promieni słonecznych wynikający z nachylenia osi, a nie odległość od Słońca.

Czym różni się przesilenie od równonocy?

Przesilenie to dzień o skrajnej długości (najdłuższy lub najkrótszy), a równonoc to dzień, gdy dzień i noc trwają po około 12 godzin.

Dlaczego rok kalendarzowy ma czasem 366 dni?

Bo rok zwrotnikowy trwa o niecałe 6 godzin dłużej niż 365 dni, więc co 4 lata dodajemy dzień przestępny.

Co wyznaczają zwrotniki Raka i Koziorożca?

Skrajne szerokości geograficzne (23,5° N i S), nad którymi Słońce może znaleźć się dokładnie w zenicie.

Z jaką prędkością Ziemia porusza się po orbicie wokół Słońca?

Z prędkością około 30 kilometrów na sekundę.

FAQ

Czy orbita Ziemi jest idealnym kołem?

Nie, jest lekko eliptyczna, dlatego odległość od Słońca zmienia się w ciągu roku między 147 a 152 mln km.

Dlaczego nie dodajemy dnia przestępnego co roku?

Bo nadwyżka wynosi tylko około 6 godzin rocznie, co sumuje się do pełnej doby dopiero po czterech latach.

Czy równik ma pory roku?

Praktycznie nie – tam dzień i noc trwają zawsze po około 12 godzin, a temperatura jest wysoka cały rok.

Jak nazywa się dzień, gdy Słońce góruje najniżej na półkuli północnej?

To przesilenie zimowe, przypadające 21 lub 22 grudnia.

Stwórz własny test · Zrób fiszki

Poprzednia lekcja: Ruch obrotowy Ziemi Następna lekcja: Strefy oświetlenia Ziemi

Cały dział: Ruchy Ziemi

• Strefy oświetlenia Ziemi
• Ziemia w Układzie Słonecznym
• Ruch obrotowy Ziemi
• Położenie i ukształtowanie powierzchni Europy
• Wulkany i trzęsienia ziemi na Islandii