Geografia · Klasa 1 · Ziemia we Wszechświecie

Ruch obiegowy Ziemi

W czerwcu dzień trwa w Polsce ponad 16 godzin, w grudniu niecałe 8. Ziemia nie zbliża się do Słońca latem. Za pory roku odpowiada nachylona oś.

około 50 minut
ruch obiegowy · nachylenie osi
obliczenia
zakres podstawowy

Po tej lekcji: Uczeń opisuje ruch obiegowy Ziemi, wyjaśnia rolę nachylenia osi ziemskiej, rozpoznaje równonoce i przesilenia oraz określa ich wpływ na wysokość górowania Słońca, długość dnia i występowanie dnia i nocy polarnej.

Zacznij od pytania

Dlaczego mamy pory roku?

W czerwcu w Polsce dzień jest długi, a Słońce góruje wysoko. W grudniu dzień jest krótki, a promienie słoneczne padają pod małym kątem. Nie dzieje się tak dlatego, że latem Ziemia znajduje się bliżej Słońca. Na półkuli północnej jest wręcz odwrotnie: Ziemia przechodzi przez aphelium na początku lipca.

Pory roku powstają dzięki połączeniu dwóch zjawisk: obiegu Ziemi wokół Słońca oraz stałego nachylenia osi ziemskiej. W ciągu roku zmieniają się kąt padania promieni i długość dnia, a więc również ilość energii docierającej do powierzchni.

Obejrzyj

Ruch obiegowy Ziemi

Podczas oglądania: Podczas oglądania zapisz trzy warunki powstawania pór roku i przy każdym z czterech charakterystycznych położeń Ziemi zanotuj miejsce górowania Słońca w zenicie.

Otwórz film w nowej karcie · YouTube

1 · Ruch

Roczna podróż Ziemi wokół Słońca

Ziemia obiega Słońce po orbicie eliptycznej, zbliżonej do okręgu. Pełny obieg trwa około 365 dni 5 godzin 48 minut i 46 sekund, a średnia prędkość ruchu wynosi około 29,8 km/s. Patrząc znad bieguna północnego, ruch odbywa się przeciwnie do wskazówek zegara.

2 · Przyczyna

Stałe nachylenie osi ziemskiej

Oś ziemska jest nachylona o około 66°34′ do płaszczyzny orbity, czyli 23°26′ od prostej prostopadłej do tej płaszczyzny. Podczas całego obiegu zachowuje prawie stały kierunek w przestrzeni. Dlatego raz ku Słońcu jest nachylona półkula północna, a pół roku później południowa.

3 · Cztery momenty roku

Równonoce i przesilenia

Podczas równonocy marcowej i wrześniowej promienie słoneczne padają pionowo na równik. Obie półkule są oświetlone podobnie, a dzień i noc trwają w przybliżeniu po 12 godzin. Granica dnia i nocy przechodzi wtedy przez oba bieguny.

Podczas przesilenia czerwcowego Słońce góruje w zenicie nad Zwrotnikiem Raka. Na półkuli północnej rozpoczyna się astronomiczne lato, występuje najdłuższy dzień, a za kołem podbiegunowym północnym dzień polarny. Na półkuli południowej zachodzą zjawiska przeciwne.

Podczas przesilenia grudniowego Słońce góruje w zenicie nad Zwrotnikiem Koziorożca. Na półkuli północnej rozpoczyna się astronomiczna zima i występuje najkrótszy dzień, natomiast za kołem podbiegunowym północnym trwa noc polarna.

Dane

Długość dnia 21 czerwca i 21 grudnia

Wykres pokazuje, ile godzin trwa dzień na półkuli północnej w dniach przesilenia, w zależności od szerokości geograficznej.

Na równiku dzień zawsze trwa ok. 12 godz.; im bliżej koła podbiegunowego, tym większe różnice między latem a zimą.

Zadanie do tej grafiki

Odczytaj z wykresu

Odczytaj długość dnia 21 czerwca i 21 grudnia na szerokości Polski (ok. 50–52°N) i oblicz różnicę.Odczytaj wartości dla 50° (16,1 i 7,9 godz.).
Ile trwa dzień na równiku w obu dniach przesileń i dlaczego tak samo?Na równiku oś Ziemi nie zmienia długości oświetlonego łuku równoleżnika.
Co dzieje się na 66,5°N 21 czerwca i 21 grudnia? Jak nazywają się te zjawiska?Dzień polarny i noc polarna na kole podbiegunowym.

W tabeli

Cztery charakterystyczne położenia Ziemi

Moment	Zenit Słońca	Półkula północna	Półkula południowa
równonoc marcowa (20–21 III)	równik	początek wiosny	początek jesieni
przesilenie czerwcowe (20–22 VI)	Zwrotnik Raka	początek lata	początek zimy
równonoc wrześniowa (22–23 IX)	równik	początek jesieni	początek wiosny
przesilenie grudniowe (21–22 XII)	Zwrotnik Koziorożca	początek zimy	początek lata

Przeanalizuj

Ruch obiegowy Ziemi i astronomiczne pory roku

Plansza pokazuje cztery charakterystyczne położenia Ziemi, stały kierunek nachylenia osi oraz przeciwne pory roku na obu półkulach. Orbita i rozmiary obiektów nie są przedstawione w skali.

Schemat orbity Ziemi z równonocami, przesileniami, nachyleniem osi i porami roku na obu półkulach — BitEdu · autorska infografika edukacyjna

Do grafiki

Co widzisz na planszy?

Wskaż położenie, w którym półkula północna jest najmocniej nachylona ku Słońcu.
Porównaj długość dnia na półkuli północnej 21 czerwca i 21 grudnia.
Wyjaśnij, dlaczego podczas równonocy granica dnia i nocy przechodzi przez oba bieguny.

Laboratorium · ćwiczenie w przeglądarce, do którego odsyłają rozgrzewki na końcu lekcji

Sprawdź w działaniu

Pory roku na dowolnej szerokości

Przesuwaj dzień roku i szerokość geograficzną. Zobacz, jak zmienia się wysokość górowania Słońca i długość dnia. Ustaw 52°N (Polska), a potem koło podbiegunowe.

Latem półkula jest nachylona ku Słońcu: promienie padają stromiej, a dzień jest dłuższy. Zimą jest odwrotnie.

4 · Uwaga

Pory roku a odległość od Słońca

Pory roku nie wynikają ze zmiany odległości od Słońca. Ziemia jest najbliżej Słońca na początku stycznia, gdy na półkuli północnej trwa zima, a najdalej na początku lipca, gdy trwa lato. Najważniejsze są kąt padania promieni oraz długość dnia.

W tabeli

Nie pomyl przyczyny ze skutkiem

Element	Znaczenie
ruch obiegowy	zmienia położenie Ziemi względem Słońca
nachylenie osi	powoduje nierównomierne oświetlenie półkul
kąt padania promieni	wpływa na ilość energii przypadającą na jednostkę powierzchni
długość dnia	wpływa na czas dopływu energii słonecznej
odległość od Słońca	nie jest główną przyczyną pór roku

Sprawdź w działaniu

Skutek którego ruchu?

Przypisz zjawisko do ruchu Ziemi, który je powoduje.

Obrót: doba. Obieg razem z nachyleniem osi: rok i pory roku.

5 · Lata przestępne

Rok zwrotnikowy i kalendarz gregoriański

Rok zwrotnikowy nie ma całkowitej liczby dni. Dlatego kalendarz gregoriański stosuje lata przestępne: zwykle co cztery lata, lecz lata kończące wiek są przestępne tylko wtedy, gdy dzielą się przez 400.

Słownik lekcji

Pojęcia, które trzeba rozumieć

ruch obiegowy Ziemi

ruch Ziemi wokół Słońca po orbicie eliptycznej

orbita

tor ruchu ciała niebieskiego wokół innego ciała pod wpływem grawitacji

równonoc

moment, gdy Słońce góruje w zenicie nad równikiem, a dzień i noc trwają w przybliżeniu po 12 godzin

przesilenie

moment największego wychylenia miejsca górowania Słońca od równika ku jednemu ze zwrotników

dzień polarny

okres, w którym Słońce nie zachodzi przez co najmniej 24 godziny

noc polarna

okres, w którym Słońce nie wschodzi przez co najmniej 24 godziny

peryhelium

punkt orbity Ziemi położony najbliżej Słońca, osiągany na początku stycznia

aphelium

punkt orbity Ziemi położony najdalej od Słońca, osiągany na początku lipca

Utrwal słownik

Dopasuj pojęcia do definicji

Te pojęcia pojawią się w quizie i na sprawdzianie.

Praca z podręcznikiem

Zajrzyj do „Nowych Oblicz geografii”

Strony: temat po ruchu obrotowym Ziemi.

Na schemacie ruchu obiegowego wskaż równonoce i przesilenia. Przy każdym położeniu zapisz porę roku na półkuli północnej i południowej.
Odszukaj wartości kąta nachylenia osi ziemskiej. Wyjaśnij, dlaczego zapisy 66°34′ i 23°26′ nie są sprzeczne.
Porównaj oświetlenie Ziemi 21 czerwca i 21 grudnia. Zwróć uwagę na miejsce górowania Słońca w zenicie oraz obszary dnia i nocy polarnej.
Odszukaj informacje o roku przestępnym i sprawdź, dlaczego rok 2000 był przestępny, a rok 2100 nie będzie.

Uważaj

Na tym tracą punkty

Latem Ziemia jest bliżej Słońca

Tak nie

Na półkuli północnej jest lato, bo wtedy Ziemia jest bliżej Słońca.

Pomylisz przyczynę pór roku.

Tak

Najbliżej Słońca jesteśmy na początku stycznia (peryhelium), a najdalej na początku lipca (aphelium).

Liczą się kąt padania promieni i długość dnia.

Pomylenie przesilenia z równonocą

Tak nie

W dniu równonocy Słońce góruje nad zwrotnikiem.

Błędna wysokość górowania w obliczeniu.

Tak

Podczas równonocy zenit jest nad równikiem, podczas przesilenia nad zwrotnikiem.

Tabela czterech położeń: równik, Zwrotnik Raka, równik, Zwrotnik Koziorożca.

Zły wzór na wysokość Słońca

Tak nie

h = 90° + φ

Wysokość większa niż 90°.

Tak

h = 90° − |φ − δ|, gdzie δ to szerokość zenitu Słońca.

W równonoc δ = 0°, więc h = 90° − φ.

Lata przestępne co cztery lata bez wyjątków

Tak nie

Rok 2100 jest przestępny, bo dzieli się przez 4.

Zły wynik w zadaniu o kalendarzu.

Tak

Lata kończące wiek są przestępne tylko wtedy, gdy dzielą się przez 400 (2000 tak, 2100 nie, 2400 tak).

Stąd rok kalendarzowy ma średnio 365,2425 dnia.

Dla zainteresowanych

Materiały dodatkowe z zadaniem

Każdy z materiałów ma jedno konkretne pytanie. Linki znajdziesz na końcu lekcji w źródłach.

Ruch obiegowy Ziemi (Zintegrowana Platforma Edukacyjna): Porównaj oświetlenie obu półkul podczas równonocy i przesileń.
Seeing Equinoxes and Solstices from Space (NASA Earth Observatory): Zwróć uwagę na położenie granicy dnia i nocy widzianej z kosmosu podczas równonocy i przesileń.

Podsumowanie

Co warto zapamiętać

Obieg Ziemi trwa 365 dni 5 h 48 min 46 s i odbywa się przeciwnie do wskazówek zegara.
Oś jest nachylona 66°34′ do płaszczyzny orbity i zachowuje stały kierunek.
Równonoce: zenit nad równikiem, dzień = noc. Przesilenia: zenit nad zwrotnikiem.
Pory roku zależą od kąta padania promieni i długości dnia, a nie od odległości od Słońca.
Wzór: h = 90° − |φ − δ|.
Rok przestępny: podzielny przez 4, ale lata wieków tylko gdy dzielą się przez 400.

Dalej na swoim koncie

Rozgrzewki, quiz i zadania są w biurku ucznia.

Teoria jest otwarta dla wszystkich. Żeby rozwiązywać zadania, zapisywać szkice i widzieć swój postęp, zaloguj się.

Zaloguj się →

Źródła i dalsza nauka