hệ quả của vận động của trái đât

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI
KHOA ĐỊA LÝ

Giảng viên: Trần Thị Hồng Mai
Nhóm: 7 K60B

1

Nhóm 7 _K60B


MỤC LỤC

Đề mục

trang

Giới thiệu………………………………………………........................... 3
I.

Sự vận động tự quay quanh trục của Trái Đất……………………...5

II.

Các hệ quả địa lý của vận động tự quay quanh trục
của Trái Đất……………………………………………………………..7

1.
2.
3.
4.

Mạng lưới tọa độ trên Trái Đất……………………………………….7
Sự điều hòa nhiệt giữa ngày và đêm……………………………….11
Giờ trên Trái Đất và đường chuyển ngày quốc tế…………………12
Lực Côriolit trên bề mặt Trái Đất…………………………………….15

III.

Sự chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời……………………..18

IV.

Những kết quả của vận động của Trái Đất quanh Mặt Trời………21
1. Sự chuyển động biểu kiến của Mặt Trời giữa
hai đường chí tuyến………………………………………………..21
2. Sự thay đổi các thời kì nóng, lạnh trong năm
và hiện tượng ngày đêm dài ngắn khác nhau…………………..23
3. Các vành đai chiếu sáng và nhiệt trên Trái Đất…………………….28
4. Lịch và sự phân chia các mùa trong năm……………………………30

2

Nhóm 7 _K60B


Mấy trăm năm trước, con người đã đưa ra rất nhiều phương pháp
chứng minh Trái Đất tự quay, “quả lắc Phu-côn” nổi tiếng đã cho chúng ta
nhìn thấy một cách chính xác sự tự quay của Trái Đất. Nhưng tại sao Trái
Đất có thể tự quay xung quanh trục? Và tại sao Trái Đất có thể quay xung
quanh Mặt Trời? Đây là một vấn đề làm cho các nhà khoa học cảm thấy rất

hứng thú trong nhiều năm liền. Xem xét sơ lược thì sự quay là một hình thức
vận động cơ bản của nhiều thiên thể trong vũ trụ, nhưng để trả lời vấn đề này
một cách chính xác, trước tiên còn cần phải làm rõ Trái Đất và hệ Mặt Trời
hình thành như thế nào. Sự khám phá ra hiện tượng tự quay và hiện tượng
quay xung quanh của Trái Đất có mối tương quan mật thiết đến sự hình
thành hệ Mặt Trời.
Những lí luận về thiên văn học hiện đại cho rằng, hệ Mặt Trời được
hình thành từ cái gọi là “Tinh vân nguyên thuỷ”. Tinh vân nguyên thuỷ là
một mảng mây khí lớn và rất loãng, 5 tỉ năm trước đã chịu ảnh hưởng rối
loạn và co lại phía trung tâm dưới tác động của lực hấp dẫn. Trải qua thời
gian biến đổi dài đằng đẵng, mật độ vật chất của bộ phận trung tâm ngày
càng lớn, nhiệt độ cũng cao hơn, cuối cùng đạt đến mức độ có thể dẫn đến
phản ứng nhiệt hạch và chuyển hoá thành Mặt Trời. Thể khí còn sót lại xung
quanh Mặt Trời dần dần hình thành một lớp thể khí xoay tròn hình cái chậu,
trải qua quá trình co lại, lại va đập, tích tụ, lớp thể khí này từng bước tích tụ
thành các hòn chất rắn, hành tinh nhỏ, hành tinh nguyên thuỷ, cuối cùng hình
thành các thiên thể trong hệ Mặt Trời như các tiểu hành tinh và đại hành tinh

3

Nhóm 7 _K60B


độc lập.
Chúng ta biết rằng, cần đo độ chuyển động nhanh chậm của vật thể
theo đường thẳng, có thể dùng tốc độ để biểu thị, vậy thì dùng cái gì để đo
lường trạng thái quay tròn của vật thể? Có một cách là dùng “lượng chuyển
động góc”. Đối với một vật thể chuyển động xung quanh một điểm cố định
thì lượng chuyển động góc của nó bằng chất lượng nhân với tốc độ và nhân
tiếp với khoảng cách vật thể này và điểm cố định. Trong vật lý học có định

luật bảo tồn lượng chuyển động góc rất quan trọng, đó là: “Một vật thể
chuyển động, nếu không chịu tác động của ngoại lực thì lượng chuyển động
của góc của nó sẽ không biến đổi theo sự biến đổi hình dạng của vật thể.” Ví
dụ: Một diễn viên múa Balê, khi đang quay đột nhiên thu cánh tay lại
(khoảng cách giữa tâm và điểm cố định nhỏ đi) thì tốc độ quay của người đó
sẽ nhanh hơn, bởi vì chỉ có vậy mới có thể bảo đảm vai trò quan trọng trong
việc nảy sinh tốc độ tự quay của Trái Đất.
Thì ra việc hình thành tinh vân nguyên thuỷ của hệ Mặt Trời đã có
kèm theo lượng chuyển động góc. Sau khi hình thành hệ thống Mặt Trời và
hành tinh, lượng chuyển động góc của nó không bị giảm đi, nhưng sẽ có sự
phân bổ lại, trong quan trọng tích tụ vật chất lâu dài, các thiên thể lần lượt
đạt đến lượng chuyển động góc nhất định từ trong các tinh vân nguyên thuỷ.
Do lượng chuyển động góc được giữ cố định, trong quan trọng co lại, tốc độ
quay của các hành tinh cũng sẽ tăng lên ngày càng nhanh. Trái Đất cũng
không là ngoại lệ, lượng chuyển động góc mà nó đạt được phân bố chủ yếu
trong việc Trái Đất quay quanh Mặt Trời, Trái đất quay quanh Mặt Trăng và
Trái Đất tự chuyển động, nhưng cần phân tích chính xác sự chuyển động của
Trái Đất xung quanh các hành tinh lớn và sự tự vận động của Trái Đất, cũng
cần sự cố gắng trong công tác nghiên cứu của các nhà khoa học ngày nay.

4

Nhóm 7 _K60B


I.

Vận động tự quay quanh trục của Trái Đất.
1. Chứng minh vận động tự quay của Trái Đất
Con lắc Phu cô

Năm 1851, nhà vật lý người Pháp Foucault đẫ tiến hành một thí

nghiệm với con lắc nhằm phát hiện sự tự quay của Trái Đất. Thí nghiệm dựa
vào tính chất của con lắc có mặt phẳng dao động không đổi phương trong
không gian. Foucault đã sử dụng con lắc nặng 28kg dài 40m treo ở điện
Pantêong ở Pari để làm thí nghiệm. Ông thấy rằng mặt phẳng dao động của
con lắc quay đối với mặt đất với vận tốc góc ω = 15°.
2. Sự vận động tự quay của Trái Đất
Trái Đất tự quay quanh một trục tưởng tượng nối liền 2 cực của trái
đất và nghiêng so với mặt phẳng một góc la 66°33´ trên mặt phẳng quỹ đạo.
Mô hình tự quay của Trái Đất như sau:

5

Nhóm 7 _K60B


Trái Đất tự quay quanh trục theo hướng từ Tây sang Đông, ngược
chiều kim đồng hồ ( nhìn từ Bắc xuống Nam).
Trái Đất hoàn thành một vòng tự quay quanh trục trong khoảng thời
gian một ngày đêm. Khoảng thời gian đó là vị trí 2 lần mặt trời chiếu thẳng
góc trên kinh tuyến có địa điểm quan sát quy ước 24h. ( Do chuyển động của
Trái đất trùng với chuyển động quanh mặt trời cho nên thời gian thực mà trái
đất quay một vòng là 23 giờ 56 phút 4 giây). Tuy nhiên do những vận động
phức tạp của Mặt Trời và Trái Đất nên độ dài khoảng thời gian một ngày
đêm dựa theo mặt trời có xê dịch đôi chút trong năm. Khi lấy khoảng thời
gian đó làm đơn vị tính toán, người ta lấy độ dài trung bình khoảng thời gian
đó trong toàn năm và quy ước 24h.
Vận tốc quay của trái đất phụ thuộc vào vĩ độ. Ở xích đạo, vận tốc của
Trái Đất bằng:

v = 2πR/T hay v = ΩR = 464 m/s.
Trong đó: Tốc độ góc quay.
Càng lên cao vận tốc càng giảm theo vĩ độ( ở cực vận tốc là 0°).
Trái đất quay không đều đặn theo tháng, tháng 8 nó quay nhanh nhất và
tháng 3 và tháng 4 nó quay chậm nhất.
Trong khi quay Trục trái đất luôn không đổi hướng nghiêng và luôn
nghiêng một hướng không đổi là 66°33´.

6

Nhóm 7 _K60B


II.

Các hệ quả địa lí của vận đông tự quay quanh trục của Trái
Đất:
1. Mạng lưới tọa độ trên Trái Đất:
Sự vận động tự quay của Trái Đất đã tạo cơ sở cho việc xây dựng
mạng lưới tọa độ trên bề mặt Trái Đất để xác định vị trí của các địa
điểm. Trong khi tự quay, tất cả các địa điểm trên bề mặt Trái Đất đều di
chuyển vị trí, duy có hai điểm chỉ quay tại chỗ, đó là 2 địa cực: cực Bắc
và cực Nam. Cực Bắc là cực mà từ đó người ta nhìn thấy Trái Đất quay
theo chiều ngược kim đồng hồ, trùng với hướng quay chung của hệ Ngân
Hà. Đường thẳng nối hai cực đi qua tâm Trái Đất gọi là Trục Trái Đất.
Trục Trái Đất nghiêng trên mặt phẳng Hoàng đạo, cũng là mặt phẳng quỹ
đạo của Trái Đất quay xung quanh Mặt Trời, thành một góc 66 033'.

Vòng tròn lớn nhất của Trái Đất nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục
quay và phân chia Trái Đất ra hai nửa cầu gọi là đường xích đạo, khoảng

cách từ xích đạo đến hai cực bằng nhau. Nửa cầu có cực bắc là nửa cầu
Bắc, nửa cầu có cực Nam là nửa cầu Nam.

7

Nhóm 7 _K60B


Hệ thống toạ độ trên trái đất.

Sự đối xứng giữa hai nửa cầu của Trái Đất không những chỉ có ý
nghĩa đơn thuần về mặt hình học mà còn là sự đối lập của nhiều hiện tượng
địa lí trên bề mặt Trái Đất như: phương hướng, sự thay đổi các mùa, sự di
động biểu kiến của Mặt Trời, sự lệch của các dòng chảy...tròn đầy đủ sẽ
được chia thành 360 độ (360°).

Vĩ độ phi (φ) và Kinh độ lambda (λ)
Trên Trái Đất, người ta còn tưởng tượng ra các mặt phẳng song
song với mặt phẳng xích đạo, cắt bề mặt Trái Đất tạo thành những vòng
tròn song song với xích đạo gọi là các vĩ tuyến. Và vĩ độ địa lý (ký hiệu:
φ) của một điểm bất kỳ trên mặt trái đất là góc tạo thành giữa đường thẳng
đứng (phương của dây dọi, có đỉnh nằm ở tâm hệ tọa độ-chính là trọng tâm
của địa cầu) tại điểm đó và mặt phẳng tạo bởi xích đạo. Đường tạo bởi các
điểm có cùng vĩ độ gọi là vĩ tuyến, và chúng là những đường tròn đồng tâm
trên bề mặt trái đất. Mỗi cực là 90 độ: cực bắc là 90° B; cực nam là 90° N.
Vĩ tuyến 0° được chỉ định là đường xích đạo, một đường thẳng tưởng tượng
chia địa cầu thành Bán cầu bắc và Bán cầu nam. Các vĩ tuyến thuộc nửa
cầu Bắc là các vĩ tuyến bắc, các vĩ tuyến thuộc nửa cầu Nam là các vĩ
tuyến nam. Khoảng cách biểu hiện bằng các cung đo từ các vĩ tuyến đến
8

Nhóm 7 _K60B


xích đạo gọi là các vĩ độ địa lí. Đó cũng là độ lớn của các góc có một
cạnh là đường bán kính xích đạo còn cạnh kia là đường bán kính có đầu
ra ở trên vĩ tuyến. Cách viết vĩ độ địa lí được quy ước với kí hiệu ϕ.
Đường thẳng nằm trên bề mặt Trái Đất, nối hai cực, gọi là đường
kinh tuyến. Và kinh độ địa lý (ký hiệu: λ) của một điểm trên bề mặt trái đất
là góc tạo ra giữa mặt phẳng kinh tuyến đi qua điểm đó và mặt phẳng kinh
tuyến gốc. Kinh độ có thể là kinh độ đông hoặc tây, có đỉnh tại tâm hệ tọa
độ, tạo thành từ một điểm trên bề mặt trái đất và mặt phẳng tạo bởi đường
thẳng ngẫu nhiên nối hai cực bắc nam địa lý. Những đường thẳng tạo bởi các
điểm có cùng kinh độ gọi là kinh tuyến. Tất cả các kinh tuyến đều là nửa
đường tròn, và không song song với nhau: theo định nghĩa, chúng hội tụ tại
hai cực bắc và nam. Đường thẳng đi qua Đài Thiên văn Hoàng gia
Greenwich (gần London ở Liên hiệp Vương quốc Anh và Bắc Ireland) là
đường tham chiếu có kinh độ 0° trên toàn thế giới hay còn gọi là kinh tuyến
gốc. Kinh tuyến đối cực của Greenwich có kinh độ là 180°T hay 180°Đ.
Hai đường kinh tuyến đối nhau tạo thành một vòng tròn đi qua hai
điểm cực gọi là vòng kinh tuyến. Tất cả các đường kinh tuyến trên Trái
Đất đều dài bằng nhau và không có đường nào có tính chất khác biệt về
mặt tự nhiên để làm tiêu chuẩn xác định kinh tuyến gốc. Vì vậy trước
đây, người ta thừa nhận nhiều kinh tuyến gốc khác nhau. Người Pháp
cho kinh tuyến đi qua Pari là kinh tuyến gốc, người Đức cho kinh tuyến
đi qua Beclin là kinh tuyến gốc... Sau hội nghị Quốc tế 1884 người ta
công nhận kinh tuyến đi qua đài thiên văn Grinuých ở ngoại ô thành phố
Luânđôn là kinh tuyến gốc. Kinh tuyến đó được đánh số 0. Từ kinh tuyến
gốc đi về phía đông đến kinh tuyến 180 là các kinh tuyến đông, đi về
phía tây cũng đến kinh tuyến 180 là các kinh tuyến tây. Khoảng cách

biểu hiện bằng các cung độ từ các kinh tuyến đến kinh tuyến gốc gọi là
kinh độ địa lí. Đó cũng là độ lớn của góc nhị diện do các mặt phẳng của
hai vòng kinh tuyến tạo nên, trong đó có một mặt phẳng của vòng kinh
tuyến gốc.
Tất cả hệ thống các đường kinh tuyến và vĩ tuyến địa lí trên bề mặt
Trái Đất tạo thành một mạng lưới tọa độ, nhờ đó mà người ta có thể xác
định được vị trí của tất cả các địa điểm và vẽ được bản đồ của bề mặt
Trái Đất.

9

Nhóm 7 _K60B


Ví dụ: Baltimore, Maryland (ở Hoa Kỳ có vĩ độ 39,3° Bắc, và kinh độ là
76,6° Tây. Do đó, một vectơ vẽ từ tâm trái đất đến điểm 39,3° phía bắc xích
đạo và 76,6° phía tây đường Greenwich sẽ đi qua Baltimore.

"Mạng" vĩ độ/kinh độ gọi là lưới địa lý. Cũng có một lưới ngang bổ
sung (có nghĩa là bộ lưới được dịch chuyển một góc 90°, sao cho địa cực trở
thành đường xích đạo ngang), trên đó tất cả các lượng giác cầu đều dựa vào.
Từ trước đến nay, độ được chia thành phút (1 phần 60 độ, ký hiệu là ′ hoặc
"m") và giây (1 phần 60 phút, ký hiệu là ″ hoặc "s"). Có nhiều các viết độ, tất
cả chúng đều xuất hiện theo cùng thứ tự Vĩ độ - Kinh độ:
•

DMS Độ:Phút:Giây (49°30'00"-123d30m00s)
DM Độ:Phút (49°30.0'-123d30.0m)

•

DD Độ thập phân (49.5000°-123.5000d), thường với 4 số thập phân.

•

Để chuyển từ DM hoặc DMS sang DD, độ thập phân = số độ cộng với số
phút chia cho 60, cộng với số giây chia cho 3600. DMS là định dạng phổ
biến nhất, và là tiêu chuẩn trên tất cả các biểu đồ và bản đồ, cũng như hệ
định vị toàn cầu và hệ thông tin địa lý.
Trên mặt cầu tại mực nước biển, một giây vĩ độ bằng 30.82 mét và một phút
vĩ độ bằng 1849 mét. Các vĩ tuyến cách nhau 110,9 kilômét. Các kinh tuyến
gặp nhau tại cực địa lý, với độ rộng một giây về phía đông-tây phụ thuộc vào
vĩ độ. Trên bề mặt cầu tại mực nước biển, một giây kinh độ bằng 30,92 mét
trên xích đạo, 26,76 mét trên vĩ tuyến thứ 30, 19,22 mét tại Greenwich (51°
28' 38" B) và 15,42 mét trên vĩ tuyến thứ 60.
Chiều rộng của một độ kinh độ tại vĩ độ có thể được tính toán bằng công
thức sau (để có được chiều rộng theo phút và giây, lần lượt chia cho 60 và
3600):

trong đó bán kính độ kinh trung bình của Trái đất xấp xỉ bằng 6.367.449
m. Do sử dụng giá trị bán kính trung bình, công thức này dĩ nhiên không
chính xác do độ dẹt của Trái đất. Bạn có thể có được độ rộng thực của một
độ kinh độ tại vĩ độ bằng:

10

Nhóm 7 _K60B


trong đó các bán kính xích đạo và cực của Trái đất,

6.378.137 m, 6.356.752,3 m.

lần lượt bằng

Xích đạo là mặt phẳng cơ bản của tất cả các hệ tọa độ địa lý. Tất cả các hệ
tọa độ cầu đều định nghĩa một mặt phẳng cơ bản như vậy.
Giá trị vĩ độ và kinh độ có thể dựa trên vài hệ đo đạc hoặc mốc tính toán
khác nhau, phương pháp phổ biến nhất là WGS 84 mà tất cả các thiết bị GPS
đều dùng. Nói một cách nôm na, một điểm trên bề mặt trái đất có thể được
mô tả bởi nhiều giá trị vĩ độ và kinh độ khác nhau tùy thuộc vào mốc tính
toán đang dùng.
Trong phần mềm GIS phổ biến, mốc được chiếu theo vĩ độ/kinh độ thường
được xác định thông qua 'Hệ tọa độ địa lý'. Ví dụ, mốc theo vĩ độ/kinh độ
theo như Mốc Bắc Mỹ năm 1983 được chỉ ra trong 'GCS Nort h American
1983'.
2. Sự điều hòa nhiệt giữa ngày và đêm.
Trái đất hình cầu, một nửa được chiếu sáng là ngày,một nửa bị
khuất là đêm, song do Trái đất tự quay quanh trục nên đã tạo nên sự luân
phiên ngày – đêm trên Trái đất.

Thời gian 24h cho một ngày đêm ( đơn vị đo thời gian tự nhiên
gồm có phần thời gian được chiếu sáng là ngày và phần thời gian trong
bóng tối là đêm. Mỗi một phần ngày và đêm lại được chia ra 12 đơn vị
thời gian nhỏ hơn gọi là giờ (theo hệ đếm 12 của người Ai Cập thời cổ))
của Trái Đất đã hình thành nên một nhịp điệu thích hợp ( không quá dài,
cũng không quá ngắn). Nhịp điệu ngày đêm kế tiếp đã làm cho sự phân
phối bức xạ Mặt trời trên bề mặt Trái đất được điều hòa vì thế ngày
11

Nhóm 7 _K60B

không quá nóng, đêm không quá lạnh. Đây là điều kiện rất thuận lợi cho
sự sống phát sinh, tồn tại và phát triển mạnh mẽ ở bề mặt Trái đất, đồng
thời tạo nên tính nhịp điệu cho cả giới hữu cơ và vô cơ ( đồng hồ sinh
học, phong hóa, sự biến động nhiệt, ẩm gió…).
Một câu hỏi đặt ra là:” Nếu Trái đất không tự quay quanh trục thì
điều gì sẽ xảy ra?”.
Có thể thấy nếu Trái đất không tự quay quanh trục mà chỉ còn vận
động quay quanh Mặt trời thì trên Trái đất cũng có ngày đêm, nhưng
ngày và đêm đó rất dài. Mỗi năm chỉ vẻn vẹn có một ngày đêm. Mặt đất
ban ngày rất nóng, ban đêm sẽ rất lạnh. Với điều kiện khắc nghiệt như
vậy thì khó mà có sự sống trên Trái đất. Do có sự tự quay quanh trục của
Trái đất với tốc độ tương đối lớn, nên ngày đêm trên Trái đất đều ngắn,
nhiệt độ mặt đất được điều hòa, sự sống phát triển tương đối thuận lợi.
Sự chênh lệch về nhiệt độ giữa ngày và đêm trên Trái Đất tuy
không lớn nhưng là một hiện tượng quan trọng về mặt khí hậu.
3. Giờ trên trái đất và đường chuyền ngày quốc tế.
Giờ địa phương.
Do Mặt Trời chỉ chiếu sáng được một nửa Trái Đất, Trái Đất lại tự
quay quanh trục, nên ở một địa điểm quan sát, trong một ngày đêm Mặt Trời
chỉ có một lần lên cao nhất trên bầu trời, lúc đó là lúc 12 giờ trưa. Cùng lúc
đó, do chiều quay của Trái Đất là từ Tây sang Đông cho nên, ở phía đông
của địa điểm quan sát đã thấy Mặt Trời ngả về phía Tây, còn những địa điểm
ở phía Tây địa điểm quan sát thì mới thấy Mặt Trời tròn bóng.
Như vậy là ở cùng một thời điểm, mỗi địa phương có một giờ riêng. Đó là
giờ địa phương.
Giờ địa phương được thống nhất ở tất cả các địa điểm nằm trên cùng
một kinh tuyến. Nó khác với giờ địa phương trên các kinh tuyến bên cạnh
từng phút, từng giây. Giờ đó được xác định căn cứ vào vị trí của Mặt trời

trên bầu trời.

12

Nhóm 7 _K60B


Giờ múi.
Do giờ địa phương không thuận tiện trong hoạt động kinh tế - xã hội.
Vì thế, để tránh sự lộn xộn về thời gian, người ta chia bề mặt Trái Đất thành
24 múi giờ dọc theo kinh tuyến. Mỗi múi bao gồm 15 kinh độ, có 1 giờ riêng
nhưng thống nhất trong toàn múi, và đánh số thứ tự theo quy luật.

Lấy kinh tuyến số 0 làm kinh tuyến gốc.
Múi giờ số 0 là múi giờ có đường kinh tuyến góc đi qua. Kinh tuyến
góc đi được chọn là đài thiên văn Grinuych (Greenwich) ở ngoại ô thủ đô
Luân Đôn ( nước Anh). Hội nghị quốc tế tại Oasinhtơn (1884) đã thống nhất
là giờ của kinh tuyến qua Grinych làm giờ quốc tế - giờ G.M.T
Nghĩa là giờ trung bình của kinh tuyến Grinuych Ranh giới của múi giờ này
là 7º30’ Đ và 7º30’T
Số thứ tự múi giờ được đánh từ kinh tuyến gốc sang phía Đông lần lượt là 0,
1, 2, 3, …, 23. Các kinh tuyến giữa múi tương ứng là 0º, 15º Đ, 30º Đ 45º Đ
… 165ºĐ, 180º, 165º T, 150º T… 15ºT. Mỗi múi cách nhau 1 giờ; còn phút,
giờ thì như nhau. Do Trái Đất hình cầu nên múi giờ số 0 trùng với múi giờ
24. Tuy nhiên trong thực tế, ranh giới các múi giờ không hoàn toàn chạy dọc
theo kinh tuyến mà đã được điểu chỉnh cho thuận tiện với việc tính giờ tùng
khu vực, từng quốc gia.
Đối diện với kinh tuyến gốc là kinh tuyến 180º. Chỉ riêng múi giờ
chứa kinh tuyến 180º - tức là múi 12 có hiện tượng chênh lệch nhau 1 ngày
trên lịch (mặc dù cùng giờ) ở hai bên kinh tuyến 180º.

13

Nhóm 7 _K60B


Đường đổi ngày quốc tế.
Trái đất tự quay từ Tây sang Đông, sáng, trưa, chiều, tối lần lượt xuất
hiện ở các nước trên thế giới một cách tuần hoàn. Vậy một ngày mới trên
Trái đất nên bắt đầu từ đâu và kết thúc ở đâu?
Đường thay đổi ngày quốc tế nằm trên kinh tuyến 180o không đi qua nước
nào, đường thay đổi ngày quốc tế bắt đầu đi từ Bắc cực, qua eo biển Bering,
Thái Bình Dương, cho đến tận Nam cực.
Vấn đề này đã có không ít những cuộc tranh luận và cũng xảy ra biết bao
nhiêu lầm lẫn và phiền toái. Kể rằng, thế kỷ 19, một thị trấn nhỏ gần
Ivancoxevich, nước Nga có một nhân viên bưu điện 7 giờ sáng ngày 1 tháng
9 đánh một bức điện cho bưu điện Chicago. Nhưng điện trả lời lại nói là
nhận được lúc 9 giờ 28 phút ngày 31 tháng 8... Điều này khiến chẳng ai hiểu
được vì sao đánh điện đi vào tháng 9, người nhận lại nhận được vào tháng 8.
Những chuyện như vậy hồi đó vẫn thường xảy ra.
Để tránh sự hỗn loạn về ngày tháng, Hội nghị quốc tế về kinh tuyến họp tại
Washington năm 1884 đã quy định một đường thay đổi ngày quốc tế. Đường
này nằm trên kinh độ 180 trong Thái Bình dương. Đây là đường ranh giới
giữa "hôm nay" và "ngày mai". Để tránh việc trong cùng 1 nước lại có 2
ngày tháng, đường ranh giới này trên thực tế không phải là một đường gấp
khúc. Đường đi bắt đầu từ Bắc cực, qua eo biển Bering, Thái Bình Dương,
cho đến tận Nam cực. Như vậy sẽ không phải đi qua bất cứ nước nào. Nửa
đêm trên đường này lại đúng là 0 giờ, giờ địa phương. Theo quy định, hễ đi
ngang qua đường này, ngày tháng sẽ phải thay đổi. Đi từ Tây sang Đông qua
đây phải thêm 1 ngày. Đi từ Đông sang Tây phải giảm đi 1 ngày.

14

Nhóm 7 _K60B


Đường đổi ngày quốc tế là ranh giới bắt đầu và kết thúc của 1 ngày, nên múi
giờ 12 Đông Tây mà nó đi qua trở thành một múi giờ đặc biệt. Trong múi
giờ này, thời gian thống nhất nhưng ngày tháng lại không thống nhất, chỉ
cách nhau 1 vạch. Vậy là lại chênh nhau 1 ngày, phía Tây sớm hơn phía
Đông 1 ngày. Những người sống trên bán đảo Kamchatka sẽ đón giao thừa
sớm nhất thế giới, còn người sống lả Alaska lại phải đợi 1 ngày đêm nữa mới
được ăn Tết, trong khi họ chỉ cách nhau trong gang tấc.
4. Lực Côriôlis trên bề mặt Trái Đất.
Lực côliôlit.
Lực làm lệch hướng các chuyển động trên bề mặt Trái Đất được gọi là
lực Côliôlit. Các vật thể chuyển động theo chiều kinh tuyến, vĩ tuyến và theo
phương thẳng đứng đều chịu tác động của lực Côliôlit.

Do Trái Đất tự quay, mọi vật thể đang chuyển động trên bề mặt Trái
đất đều chịu tác động của lực gây ra chuyển động ban đầu và lực do sự tự
quay theo hướng từ tây sang đông của Trái Đất. Phương của tổng hợp lực
này chính là hướng chuyển động của vật thể. Đồng thời, do Trái Đất tự quay
nên tốc độ dài của mỗi điểm càng xa tâm Trái Đất càng lớn, trong khi vật thể
lại muốn bảo toàn chuyển động ban đầu của mình theo quán tính. Do vậy,
càng xa tâm Trái Đất thì độ lệch của chuyển động so với phương ban đầu
càng lớn.
Một vật chuyển động theo chiều kinh tuyến từ Xích đạo về hai cực và
từ cực về Xích đạo ở bán cầu Bắc sẽ bị lệch về tay phải. Mọi vật chuyển
động theo vĩ tuyến ở bán cầu Bắc sẽ hướng ra xa trục quay Trái Đất khi đi về
phía đông, hướng về trục quay khi đi về phía tây.

Ở bán cầu Bắc, vật bị lệch về phía phải và ở bán cầu Nam vật bị lệch về phía
trái theo hướng chuyển động. Như vậy vận động tự quay của Trái Đất từ
Tây sang Đông chính là nguyên nhân gây ra sự lệch hướng chuyển động của
các vật thể trên Trái Đất. Lực này được nhà toán học
Pháp G.Côriôlit nêu ra vào năm 1835, vì vậy người ta gọi là lực côriôlit.

15

Nhóm 7 _K60B


Lực Côriôlit (F) được biểu thị băng công thức:
F = 2.m.Ω.v.sinφ
Trong đó: Ω tốc độ góc của Trái Đất, m: Khối lượng vật thể, v: Vận tóc
chuyển động của vật thể, và φ là vĩ độ địa lí tại nơi vật thể bắt đầu chuyển
động.
Ở xích đạo, lực Côriôlit bằng 0, và tăng lên theo sự tăng theo của vĩ độ địa
lí.
Tất cả các vật thể đang chuyển động đều chịu tác động của lực
Côriôlit. Thí dụ: các dòng khí trong khí quyển, nước trong các dòng sông,
dòng biển, đường đạn bay trong không trung….Không những các vật thể
chuyển động theo chiều nằm ngang, mà các vật thể rơi tự do cũng bị lệch
hướng do vận động tự quay của Trái Đất.
Một vật chuyển động theo phương thẳng đứng ở bán cầu Bắc sẽ hướng về
phía đông khi từ phía trên xuống (tương tự rơi tự do), hướng về phía tây khi
từ phía dưới lên. (Vật rơi tự do từ trên cao xuống mặt đất đồng thời chịu tác
động của hai lực: lực hút thẳng đứng hướng vào tâm Trái Đất và lực theo
quán tính năm ngang theo chiều từ tây sang đông, kết quả là bị lệch về
hướng đông).
Ở bán cầu nam thì ngược lại.

16

Nhóm 7 _K60B


Một số tác động cụ thể của lực Côriôlit:
Tác động của lực Côriôlit đến các dòng biển
Lực Côriôlit có thể tác động trực tiếp hoặc gián tiếp (thông qua gió)
đến hướng dòng chảy của các dòng biển.
Những dòng biển chảy từ Xích đạo về phía Bắc (Gơn-xtrim, Bắc Đại Tây
Dương, Cư-rô-si-vô, Bắc Thái Bình Dương) đều bị lệch sang phía đông và
chảy theo hướng tây nam – đông bắc.
Những dòng biển chảy từ Xích đạo về phía nam (dương lưu tín phong Nam
Đại Tây Dương chảy ven bờ đông Bra-xin, Ma-đa-ga-xca, Đông Úc,..) càng
chảy về nam càng lệch về phía đông, tới vĩ tuyến 40’ – 50’ Nam thì lệch hẳn
về phía đông.
Các dòng chảy từ phía đông về phía tây dọc Xích đạo ở các đại dương, càng
về phía tây càng tỏa rộng ra. phần trên Xích đạo, các nhánh bị lệch về phải,
chảy lên phía bắc. Phần dưới Xích đạo, lệch về trái, rẽ xuống phía nam.
Lực quán tính Côriôlit tác động trực tiếp đến dòng chảy của sông. Trong mỗi
sông, ở bán cầu Bắc, áp lực của dòng chảy lên bờ phải của sông mạnh hơn so
với bờ trái, còn ở bán cầu Nam, bờ trái của sông chịu áp lực của nước sông
mạnh hơn.
Tác động của lực Côriôlis đến hoàn lưu khí quyển
Không khí trên mặt đất ở Xích đạo bị đốt nóng, nở ra và bay lên cao,
đến một độ cao nào đó bị lạnh đi. Do phía dưới vẫn có các dòng khí đi lên,
nên khí lạnh này không hạ xuống lại được mà phải đi về phía hai cực và bị
lệch về phía đông do tác động của lực Côriôlit. Tới các vĩ độ 300 – 350, độ
lệch đã lên tới 900 so với kinh tuyến các dòng khí chuyển động song song

với vĩ tuyến. Tại đây, không khí đã lạnh hẳn, hạ xuống rất mạnh, tạo ra các
vùng áp cao bên dưới, làm thành đai áp cao cận nhiệt đới. Sự xuất hiện của
đai áp cao này làm phát sinh đai hoang mạc cận nhiệt trên các đại lục và
vùng lặng gió trên các đại dương.
Do sự chênh lệch về khí áp, có gió thổi từ hai khu áp cao cận nhiệt về
phía Xích đạo và phía hai cực.
Những luồng gió thổi về phía Xích đạo theo chiều kinh tuyến dưới tác động
của lực Côriôlit sẽ thổi theo hướng đông bắc – tây nam ở bán cầu Bắc và
17

Nhóm 7 _K60B


đông nam – tây bắc ở bán cầu Nam. Gió này gọi là gió tín phong (gió mậu
dịch).
Những luồng gió thổi từ áp cao cận nhiệt về phía hai cực bị lực Côriôlis làm
lệch về phía đông, lên tới các vĩ độ 450 – 500 hầu như thổi theo hướng tây –
đông, tạo thành đai gió Tây (gió Tây ôn đới).
Những luồng gió thổi từ khu áp cao ở cực về phía Xích đạo cũng bị lực
Côriôlis tác động, tới các vĩ độ dưới 650 đã có phương song song với vĩ
tuyến và hướng từ đông sang tây, được gọi là gió Đông (gió Đông cực).
Vùng ôn đới năm giữa đai gió Đông và đai gió Tây là vòng đai lặng gió. Tại
đây, gió thổi đến từ hai phía Bắc và Nam ngược nhau đã tạo ra nguyên nhân
động lực để hình thành đai áp thấp ôn đới.

III. Sự chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời.
1. Chứng minh Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời.
Trái đất vừa chuyển động quanh mặt trời vừa chuyển động quanh
mình nó. Mặt phẳng của trái đất cắt thiên cầu theo một đường tròn lớn gọi là
hoàng đạo. Đứng trên trái đất chuyển động quanh mặt trời mà quan sát các

sao ở gần thì phương nhìn các sao ấy thay đổi rõ rệt, cụ thể là mỗi sao di
chuyển trên thiên cầu trong một năm theo một đường elip nào đó. Elip được
gọi là elip thị sai hằng năm. Hiện tượng này đã được Copecnic dự đoán trước
đối với các sao ở gần. Bán trục lớn của các elip thị sai càng bé nó càng xa
trái đất ( từ đó ta có thể xác định khoảng cách tới các sao qua elip thị sai của
chúng).
Đối với các sao nằm trên mặt phẳng hoàng đạo thì elip thị sai có dạng
một cung tròn, còn các sao nằm ở hoàng cực thì elip thị sai có dạng đường
tròn. Thị sai của các sao ở gần chứng tỏ Trái Đất chuyển động quanh Mặt
Trời.

18

Nhóm 7 _K60B


Hiện tượng thứ hai chứng tỏ Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời là
tinh sai. Giả sử K là tâm của thị kính nơi đặt mắt quan sát và O là tâm của
vật kính của một kính thiên văn . Người quan sát cùng với kính di chuyển
trong không gian theo phương KA với vận tốc v, v là vận tốc chuyển động
của trái đất quanh mặt trời. Ánh sáng truyền từ sao S với vận tốc c đến vật
kính tại O. từ O đến K ánh sáng phải truyền mất một khoảng thời gian t
(OK= ct). Như vậy, ảnh của sao sẽ nằm tại K1 với KK1 = vt. Để thu được ảnh
của sao nằm đúng tâm của thị kính, người ta phải hướng ống kính nghiêng
theo phương KₒO (KₒK = KK1). Như vậy phương của ống kính KₒS´ tạo với
phương thực KS một góc σ được gọi là góc chuyển tinh sai của sao S.

Từ hình vẽ trên ta có:
Sin σ = v/c.sin α
Trong đó α là góc giữa phương quan sát thiên thể và phương chuyển động

của trái đất KA. A gọi là điểm tới (điểm apec). Vì σ bé nên có thể viết :
σ =206.265 v/c sin α

19

Nhóm 7 _K60B


Biết vận tốc chuyển động của trái đất quanh mặt trời là 29,78km/s vận tốc
ánh sáng là c = 299729km/s,ta tính được tinh sai năm là:
σ =20º50.sin α.
Vì điểm tới A nằm trên đỉnh hoàng đạo và dịch chuyển cùng với trái đất nên
các ngôi sao ở gần Hoàng cực chuyển động trên các vòng tròn có tâm ở trí
thực của chúng.Các ngôi sao khác vẽ trên elip tinh sai với bán trục lớn là
20º50. Các thiên thể nàm trên mặt phẳng hoàng đạo có elip tinh sai là một
cung 20º50 x 2=41º.
Ngoài ra do Trái đất chuyển động quanh trục nên ngoài tinh sai năm còn có
tinh sai ngày.Tinh sai ngày phụ thuộc vào vĩ độ địa lý và bé hơn tinh sai năm
rất nhiều.
2. Sự chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời.
Ngoài sự vận động tự quay quanh trục, Trái Đất còn chuyển động quanh
Mặt Trời theo một quỹ đạo elip gần tròn, có 2 tiêu điểm cách nhau khoảng
5triệu km. Đường hoàng đạo có độ dài khoảng 943.040.000 km.
Điểm cận nhật là điểm trái đất gần mặt trời nhất cách khoảng 147km vào
ngày 3 hoặc 4 tháng . Điểm viễn nhật là điểm trái đất xa mặt trời nhất cách
khoảng 152km vào ngày 4 hoặc ngày 5 tháng 7 hằng năm.
Khi chuyển động quanh Mặt Trời Trái Đất vẫn đồng thời chuyển động
quanh trục.
Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời theo hướng từ tây sang đông
cùng với hướng quay của các hành tinh trong hệ Mặt Trời (trừ sao kim).

Thời gian trái đất chuyển động một vòng quanh mặt trời là trái đất chuyển
động một vòng trên hoàng đạo hết 365 ngày 5 giờ 48 phút 56 giây với vận
20

Nhóm 7 _K60B


tốc trung bình 28km/s (gọi là năm thiên văn hay năm xuân phân). Khi trái
đất đến điểm cận nhật vận tốc của nó tăng lên 30,3km/s. Khi trái đất đến
điểm viễn nhật vận tốc giảm xuống còn 29,3km/s.
Khi Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời trái đất vẫn giữ nguyên
hướng của trục quay không đổi hướng. Mặt phẳng xích đạo so với mặt phẳng
hoàng đạo lệch một góc 23°27´. Trục trái đất nghiêng trên hoàng đạo 66°33
´. Sự chuyển động đó gọi là chuyển động tịnh tiến của trái đất quanh mặt
trời.

IV. Những kết quả của sự vận động của Trái Đất quanh Mặt
Trời

1. Sự chuyển động biểu kiến của Trái Đất quanh Mặt Trời
Chuyển động biểu kiến là chuyển động nhìn thấy bằng mắt nhưng
không có thực. Mặt Trời và nhiều thiên thể khác đã tham gia vào chuyển
động này. Trong một năm, những tia sáng mặt trời lần lượt chiếu thẳng góc
với mặt đất tại các địa điểm trong khu vực giữa hai chí tuyến khiến người ta
cảm thấy Mặt Trời như di chuyển giữa hai chí tuyến. Chuyển động này gọi là
chuyển động biểu kiến hằng năm của Mặt Trời.

21

Nhóm 7 _K60B

Trong quá trình chuyển động của trái đất trên quỹ đạo quay Mặt Trời,
do trục Trái Đất luôn nghiêng như nói ở trên nên từ 21/3 đến 23/9, bán cầu
Bắc ngả về phía Mặt Trời, từ 23/9 đến 21/3 năm sau bán cầu Nam ngả về
phía Mặt Trời. Cũng với độ nghiêng đó nên phạm vi giữa vĩ độ 23027’B và
23027’N là giới hạn xa nhất mà tia nắng mặt trời có thể tạo được góc 900 với
tiếp tuyến ở bề mặt đất lúc 12h trưa ( hiện tượng Mặt trời lên thiên đỉnh). Vì
vậy đứng ở bề mặt đất ta thấy hằng năm dường như Mặt Trời chỉ di động
giữa 2 chí tuyến. Đó là sự vận động biểu kiến hằng năm của Mặt trời.
Vào ngày 21/3 trục nghiêng của Trái đất không quay đầu nào về phía
Mặt trời do đó tia sáng Mặt trời chiếu vuông góc với tiếp tuyến của bề mặt
đất tại xích đạo vào 12 giờ trưa. Ngày 21/3 được gọi là ngày Xuân phân. Sau
ngày này, Mặt trời mặt trời di chuyển dần lên phía Bắc.
Tới ngày 22/6 lúc 12 giờ trưa, tia nắng Mặt trời chiếu vuông góc với
tiếp tuyến của bề mặt đất ở vĩ độ 23027’B. Vĩ tuyến 23027’B được gọi là chí
tuyến Bắc. Ngày 22/6 gọi là ngày Hạ chí. Sau đó Mặt trời lại di chuyển dần
về phía xích đạo.
Vào ngày 23/9, trục nghiên của Trái đất một lầ nữa không không quay
đầu nào về phía Mặt trời, vì vậy tia nắng mặt trời lại chiếu vuông góc với
tiếp tuyến của bề mặt đất tại xích đạo lúc 12 giờ trưa. Ngày 23/9 được gọi là
ngày thu phân, sau ngày này mặt trời di chuyển dần xuống phía nam.
Ngày 22/12 lúc 12 giờ trưa, tia nắng mặt trời chiếu vuông góc với tiếp
tuyến tại bề mặt đất tại vĩ độ 23027’ N. Vĩ tuyến 23027’ được gọi là chí tuyến

22

Nhóm 7 _K60B

nam. Ngày 22/12 được gọi là đông chí. Sau nhày đông chí, mặt trời lại trở về
xích đạo.
Như vậy, các địa điểm trong phạm vi 2 chí tuyến sẽ có 2 lần mặt trời
lên thiên đỉnh. Ở những địa điểm từ ngoài 2 chí tuyến trở về cực quanh năm
không bao giờ thấy mặt trời lên thiên đỉnh. Càng lên vĩ độ cao góc nhập xạ
càng nhỏ.
Người ta đã thành lập biểu đồ chuyển động biểu kiến hàng năm của
mặt trời. Dựa vào biểu đồ này, ta có thể xác định tương đối đúng thời gian
mặt trời lên thiên đỉnh của các địa điểm trong nội chí tuyến.
Thí dụ: tại Hà Nội (21002’B) mặt trời lên thiên đỉnh lần thứ nhất vào ngày
25-26 tháng 5 và lần 2 vào khoảng 18 -19 tháng 7.
2. Sự thay đổi thời kì nóng lạnh và hiện tượng ngày đêm dài ngắn khác
nhau:
Sự thay đổi các thời kì nóng lạnh trong năm.
Nhiệt của bề mặt trái đất phụ thuộc vào góc nhập xạ và thời gian chiếu
sáng của mặt trời. Do trục của Trái Đất nghiêng trên mặt phẳng Hoàng Đạo
nên khi chuyển động tịnh tiến quanh Mặt Trời có lúc nửa bán cầu Bắc ngả
về phía Mặt Trời, lúc nửa cầu Nam ngả về phía Mặt Trời toạ nên sự luân
phiên các thời kì nóng lạnh ở hai cầu Bắc, Nam của Trái Đất.

ảnh hưởng của góc tới đến lượng nhiệt nhận được

23

Nhóm 7 _K60B


Từ 22/3 đến 22/9 nửa cầu Bắc ngả về phía Mặt Trời nên có góc nhập
xạ lớn và thời gian chiếu sáng dài (do Mặt Trời chuyển động biểu kiến từ
xích đạo về chí tuyến Bắc rồi lại về xích đạo nên nửa cầu Bắc thấy Mặt Trời

nằm cao trên đường chân trời) đây là thời kì lạnh.
Từ 24/9 – 20/3 diễn ra ngược lại, bán cầu Nam là thời kì nóng còn bán
cầu Bắc là thời kì lạnh. Riêng ở khu vực xích đạo góc tới của Mặt Trời thay
đổi không đáng kể.

vận động của trái đất và các mùa trong năm
Trên quỹ đạo của Trái Đất có vị trí xuân phân (21/3) thu phân (23/9)
là mốc đánh dấu thời kì nóng lạnh trong năm.
Để tính góc nhập xạ của Mặt Trời trong năm, người ta sử dụng công thức
Trường hợp vĩ độ φ cần tính góc nhập xạ Mặt Trời lớn hơn xích vĩ của Mặt
Trời (δ), φ ≥ δ
hA = 90º φA + δ (tại bán cầu mùa hạ)
Ví dụ: vào lúc giữa trưa (12h ngày 22/6 tại một đỉa điểm A trên 40º nhưng
độ góc có góc tới XA = 90º 40º + 23º27' = 73º27'
hB = 90º - φA – δ (tại bán cầu đông)
cùng lúc đó, một địa điểm B trên 40º vĩ độ nam có góc tới αB bằng
24

Nhóm 7 _K60B


αB = 90º - 40º - 23º27' = 22º33'
Trường hợp những độ φ cần tính góc nhập xạ Mặt Trời nhỏ hơn xích vĩ của
Mặt Trời (δ) φ ≤ δ
hA = 90º + φA - δ (tại bán cầu mùa hạ)
hB = 90º - φA - δ (tại bán cầu mùa đông)
Hiện tượng ngày đêm dài ngắn khác nhau
Trong khi chuyển động quanh Mặt Trời nếu trục của Trái Đất thẳng
đứng thì ta sẽ có đuờngvòng tròn phân chia sáng tối đi qua địa trục, điều này
làm cho thời gian ngày và đêm trên Trái Đất ở bất cứ đâu (trừ điểm cực) có

thời gian ngày và đêm băng nhâu (12h là ngày và 12 giời là đêm)
Tuy nhiên, vì địa trục của Trái Đất nghiêng trong khi chuyển động quanh
Mặt Trời nên vòng tròn phân chia sáng tối luân thay đổi từ 21/3 – 23/9 bắc
bán cầu ngả về phía Mặt Trời, trục của Trái Đất ở Bắc bán cầu nghiêng hẳn
về phía Mặt Trời vòng tròn phân chia sáng tối không trùng với địa trục, nằm
sâu địa trục bắc nhưng lại nằm trước địa trục nam, ngày ở bán cầu Bắc dài
hơn ở bán cầu Nam đây là thời gian bán cầu bắc ngả về phía Mặt Trời, nên
vị trí của Mặt Trời trên đường chân trời cao đã làm cho thời gian lặn của Mặt
Trời muận nhưng lại mọc sớm hơn (kéo dài thời gian chiếu sáng) hiên tượng
đó làm cho thời gian ngày dài hơn đêm. Thòi gian ngày càng kéo dài khi đi
về cực.

Hiện tượng ngày đêm dài ngắn khác nhau vào ngày 22/6 và 22/12

Từ 23/9- 21/3 diễn ra ngược lại ở nửa cầu Nam. Khi bán cầu Nam ngả về
phía Mặt Trời, nên bán cầu nam có ngày dài hơn đêm, càng đi về cực nam
càng dài vào thời điểm ngày Hạ Chí 22/6, Mặt Trời lên thiên đỉnh taị chí

25

Nhóm 7 _K60B