Tại sao trái đất chuyển động quanh mặt trời lại sinh ra 2 thời kì nóng và lạnh luân phiên nhau?

Câu 1:

Trái đất có nhiều vận động. Vận động tự quay quanh trục là một vận động chính của Trái đất. Vận động này sinh ra hiện tượng ngày, đêm ở khắp mọi nơi trên Trái đất và làm lệch hướng các vật chuyển động trên cả hai nửa cầu.
1. Sự vận động của Trái đất quanh trục
Trái đất quay quanh trục tưởng tượng nối liền hai cực Trái đất và nghiêng 66o33' trên mặt phẳng quỹ đạo. Mô hình tự quay của Trái đất như sau :

Vận động tự quay quanh trục của Trái đất và các hệ quả địa lí

Trái đất tự quay quanh trục theo hướng từ tây sang đông, ngược chiều kim đồng hồ (nhìn từ cực Bắc xuống).


Trái đất hoàn thành một vòng tự quay quanh trục trong khoảng thời gian một ngày đêm. Khoảng thời gian đó là vị trí của Mặt trời 2 lần chiếu thẳng góc trên kinh tuyến có địa điểm quan sát quy ước 24 giờ. (Do chuyển động của Trái đất trùng với chuyển động quanh Mặt trời cho nên thời gian thực mà Trái đất quay tròn một vòng là 23 giờ 56 phút 4 giây).
Tốc độ góc quay của Trái đất : = 2/2
Vận tốc quay của Trái đất phụ thuộc vào vĩ độ ở xích đạo, vận tốc của Trái đất bằng :
v = 2R hay  R /2= 464 m/ s
Trong đó: : tốc độ góc quay
R : bán kính Trái đất tính ra m
T : thời gian tính ra giây
Càng lên các vĩ tuyến cao, vận tốc càng giảm ở vĩ độ , vận tốc v1
v1 = v. cos  hay v1 = R cos 
Trong đó v là vận tốc tự quay của Trái đất ở xích đạo.
Trái đất quay quanh trục không đều đặn theo thời gian tháng 8 nó quay nhanh nhất và tháng 3 và 4 quay chậm nhất.

2. Hệ quả sự vận động quay quanh trục của Trái đất
2.1. Hiện tượng ngày đêm và sự điều hòa nhiệt giữa ngày và đêm trên Trái đất
Trái đất có dạng hình cầu, do đó Mặt trời bao giờ cũng chỉ chiếu sáng được một nửa, đó là hiện tượng ngày đêm. Nửa được chiếu sáng là ngày, nửa nằm trong bóng tối là đêm.
Nhờ có sự vận động tự quay của Trái đất từ Tây sang Đông nên ở khắp mọi nơi trên Trái đất đều lần lượt có ngày và đêm.

Lực Côriôlit là lực làm lệch hướng chuyển động do sự tự quay của Trái đất:
Do sự vận động tự quay quanh trục của Trái đất nên các vật chuyển động trên bề mặt Trái đất đều bị lệch hướng. Lực làm các vật chuyển động trên bề mặt đất bị lệch hướng như vậy gọi là lực Côriôlit.
F = 2 m  v sin 
Trong đó:
 : vận tốc của Trái đất
v :vận tốc của vật
m :khối lượng vật
 : vĩ độ địa lý
Ở xích đạo sin  = o nên F = 0 và tăng dần về hai cực.
Khi Trái đất quay, tất cả các điểm trên bề mặt của nó đều chuyển động với vận tốc giảm dần từ xích đạo về cực. Mọi vật thể chuyển động theo chiều kinh tuyến. Khi nhìn theo hướng chuyển động đều bị lệch hướng về bên phải ở nửa cầu Bắc, bên trái nửa cầu Nam.

Ở nửa cầu Bắc, nếu nhìn xuôi theo hướng chuyển động thì vật chuyển động sẽ lệch về bên phải. Còn ở nửa cầu Nam, vật chuyển động sẽ lệch về bên trái. Sự lệch hướng này không những có ảnh hưởng đến hướng chuyển động của các vật thể rắn như đường đi của các viên đạn pháo... mà còn ảnh hưởng đến hướng chuyển động của các dòng chảy như sông và các luồng không khí như gió.
 

Vận động tự quay quanh trục của Trái đất và các hệ quả địa lí

Giờ trên Trái đất và đường chuyển ngày quốc tế:
Trái đất tự quay quanh trục với tốc độ góc không đổi 3600 : 24h = 150/giờ, do đó khi Trái đất quay được 10 mất 4 phút.
Trong một ngày đêm các địa điểm cùng nằm trên một kinh tuyến có một lần Mặt trời lên cao nhất 12 giờ, các địa phương ở trên cùng một kinh tuyến có giờ giống nhau. Giờ này gọi là giờ địa phương. Để thuận lợi hơn cho sinh hoạt người ta quy định giờ khu vực. Người ta chia Trái đất thành 24 khu vực bổ dọc theo kinh tuyến, mỗi khu vực rộng 150 tương ứng với 1 giờ. Giờ chính thức của toàn khu vực là giờ địa phương của kinh tuyến đi qua chính giữa khu vực đó.
Để làm mốc tính giờ ở các nơi, khu vực giờ gốc, là giờ số 0 là khu vực có kinh tuyến 00 đi qua đài thiên văn Greenwich (Luân Đôn – Anh). Ranh giới khu vực này từ kinh độ 705 tây đến 705 đông. Từ khu vực gốc đi về phía đông là các khu vực có số thứ tự tăng dần và giờ sớm hơn ở khu vực phía Tây. Giờ tính theo khu vực giờ gốc là giờ GMT.Ở mỗi nước tùy theo hình dạng lãnh thổ để lấy giờ quy định chung cho cả nước, thường là kinh tuyến đi qua thủ đô, Việt Nam lấy kinh tuyến105 0 Đông (đi qua Hà Nội) làm kinh tuyến gốc của khu vực giờ số 7.
Đường chuyển ngày quốc tế (kinh tuyến đổi ngày):
Do Trái đất là một hình khối cầu, nên khu vực giờ gốc 0 đối diện với khu vực giờ số 12 và trùng với khu vực 24 cho nên sẽ xảy ra 2 ngày trên một khu vực. Vì vậy, người ta quy ước lấy khu vực giờ 12 (kinh tuyến 1800) làm đường chuyển ngày quốc tế. Tuy nhiên, trên thực tế đường kinh tuyến đổi ngày không phải là một đường thẳng mà là một đường ngoằn ngoèo
Nếu đi từ Tây sang Đông theo hướng tự quay của Trái đất, khi qua đường kinh tuyến này thì phải lùi lịch lại một ngày. Nếu đi từ Đông sang Tây theo hướng ngược chiều quay của Trái đất khi qua kinh tuyến 1800 phải chuyển sớm lên một ngày, Những địa điểm nằm ở hai bên của đường kinh tuyến 180 thuộc múi giờ số 12 tuy có giờ giống nhau nhưng lại nằm ở hai ngày khác nhau. (Nhà hàng hải, nhà thám hiểm Magienlăng khi đi từ Tây Ban Nha sang phía tây ngày 20/9/1519, tàu của ông trở về nơi xuất phát ngày 7/9/1522. Nhưng sổ nhật kí trên tàu chỉ ghi đến ngày 6/9/1522).
Mạng lưới tọa độ trên Trái đất:
Trong quá trình chuyển động tự quay của Trái đất chỉ có hai điểm chuyển động tại chỗ là hai điểm cực : cực Bắc và cực Nam, đường thẳng nối hai cực là trục Trái đất. Trục Trái đất nghiêng trên mặt phẳng Hoàng Đạo một góc 660 33'.
Đường xích đạo là vòng tròn lớn nhất nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay phân chia Trái đất thành 2 nửa cầu. Khoảng cách từ xích đạo đến hai cực bằng nhau. Các mặt phẳng song song với xích đạo thành các vòng tròn là vĩ tuyến.Vĩ tuyến thuộc nửa cầu Bắc là vĩ tuyến Bắc, Vĩ tuyến thuộc nửa cầu Nam là vĩ tuyến Nam.
Khoảng cách biểu hiện bằng các cung độ từ các vĩ tuyến đến xích đạo gọi là các vĩ độ địa lý.

Vận động tự quay quanh trục của Trái đất và các hệ quả địa lí

Đường nối hai cực trên bề mặt Trái đất gọi là kinh tuyến. (Giao tuyến giữa mặt phẳng kinh tuyến với mặt elipxôit của Trái đất).
Khoảng cách biểu hiện bằng các cung độ từ kinh tuyến đến kinh tuyến gốc gọi là kinh độ địa lý.
Tất cả hệ thống các đường kinh tuyến, vĩ tuyến địa lý trên bề mặt Trái đất tạo thành một lưới tạo độ nhờ đó mà xác định vị trí các điểm trên bề mặt Trái đất.