Ruch obrotowy Ziemi

Z Wikipedii

Wykres przedstawia różnicę między UT1 i UTC. Pionowe odcinki odpowiadają korekcie czasu UT1 wynikającej z wprowadzenia przestępnych sekund

Czas obrotu Ziemi

Ruch obrotowy Ziemi – inaczej ruch wirowy Ziemi – obrót Ziemi wokół własnej osi trwający 24 godziny (dokładnie 23 godziny 56 minut i 4 sekundy) odpowiadający dobie gwiazdowej. W wyniku ruchu obrotowego każdy punkt na Ziemi przesuwa się z zachodu na wschód poruszając się względem jej środka. Na równiku prędkość punktu wynosi około 1666 km/h, bieguny natomiast pozostają w miejscu. Tam gdzie na powierzchnię Ziemi padają promienie słoneczne, panuje dzień, a na pozostałym obszarze panuje noc. Konsekwencją ruchu obrotowego jest również pozorny ruch Słońca po sklepieniu niebieskim. Konsekwencje ruchu obrotowego Ziemi:

Wynikające z ruchu:
- dobowy ruch sfery niebieskiej ze wschodu na zachód,
- wędrówka gwiazd po sklepieniu niebieskim,
- zmiana dnia na noc i związana z nią rachuba czasu,
Wynikające z siły odśrodkowej:
- spłaszczenie Ziemi na biegunach, które wynosi 21km,
- odchylanie ciał swobodnie spadających
Wynikające z siły Coriolisa:
- efekt Coriolisa – odchylenie kierunku poruszania się ciał (w prawo na półkuli północnej i w lewo na półkuli południowej), obserwowane np. w zachowaniu się wahadła Foucaulta,
- wirowanie mas powietrza wokół niżów i wyżów barycznych (cyklony i antycyklony) oraz strefy stałych wiatrów (pasat),
Inne:
- pływy mórz i ruchy skorupy Ziemi.

[edytuj] Zmienność ruchu

Ruch obrotowy Ziemi nie jest stały, ulega powolnym zmianom przy czym przeważa zwalnianie nad przyspieszaniem. Gdy w latach 50. dwudziestego wieku zbudowano zegary atomowe mierzące bardzo dokładnie czas, zaobserwowano zmiany w szybkości wirowania Ziemi. Czas jednej doby gwiazdowej zmienia się, wahania krótkotrwałe wnoszą do 3 ms. Długotrwałe pomiary wykazują, że średnie tempo wydłużania się doby wynosi 1- 2 ms na wiek. W związku ze zmianami w czasu obrotu Ziemi, czas UTC jest korygowany przez dodanie dodatkowej sekundy zwanej sekundą przestępną.

Na wykresie obok nachylenie krzywej wykresu odpowiada różnicy prędkości wirowania Ziemi w momencie synchronizacji zegarów i w danym momencie. Wygięcie krzywej odpowiada przyspieszeniu kątowemu ruchu obrotowego Ziemi.

Na położenie Słońca (czas słoneczny) na nieboskłonie, ma wpływ nie tylko ruch wirowy Ziemi wokół jej własnej osi, ale także ruch obiegowy Ziemi wokół Słońca. Spłaszczenie orbity sprawia że Ziemia będąc bliżej Słońca porusza się z większą prędkością kątową niż będąc dalej. Różnice te wpływają na nierównomierność pozornego ruchu Słońca po niebie. Różnice te nie są zauważalne przy obserwacjach bezpośrednich położenia Słońca, ale są możliwe do zmierzenia z użyciem dokładnych przyrządów.

Zmiany szybkości wirowania Ziemi wynikają, ze zmiany momentu bezwładności Ziemi wywołane przemieszczaniem się dużych mas powietrza lub wody, zmiany momentu pędu (ruchu) wód oceanicznych i powietrza, hamującym wpływem pływów, przyspieszającym działaniem nagrzewaniem się powietrza w ciągu dnia.