Wróć do informacji o e-podręczniku Udostępnij materiał Wydrukuj

O której godzinie zaczyna się nowy rok? Prosta odpowiedź brzmi: o 12:00 w nocy. Ale jak się dobrze zastanowisz, to stwierdzisz, że może jednak o 24:00? Ponadto na wschodnich granicach naszego kraju Nowy Rok zaczyna się wcześniej niż na zachodnich, a my się po prostu umówiliśmy, że witamy go w tym samym momencie.

Już wiesz
  • że Ziemia obraca się wokół własnej osi z zachodu na wschód, wykonując pełny obrót w czasie około 24 godzin;

  • jak odczytywać z mapy długość geograficzną;

  • że w każdym momencie na Ziemi występują wszystkie pory dnia i nocy.

Nauczysz się
  • wskazywać czas słoneczny danego miejsca na podstawie jego długości geograficznej;

  • obliczać różnicę między czasem słonecznym miejsc położonych na różnych południkach

iTgAdZHEEP_d5e158

1. Czas słoneczny

Moment górowania Słońca występuje jednocześnie we wszystkich punktach leżących na tym samym południku. Słońce góruje co prawda na różnej wysokości, ale wszędzie jest to największa wysokość w ciągu danego dnia. Czas, jaki upływa między kolejnymi górowaniami Słońca, to doba. Ziemia dokonuje w tym czasie jednego obrotu wokół osi. Przyjęto, że w momencie górowania jest dokładnie godzina 12:00 czasu słonecznegoczas słonecznyczasu słonecznego. Cała doba trwa 12 godzin przed południem słonecznym i 12 godzin po tym momencie. Cała doba dzieli się więc na 24 godziny. Znając czas obrotu Ziemi i wiedząc, że każdy punkt na niej zatacza koło, można obliczyć, w jakim tempie obraca się Ziemia.

360° : 24 godziny = 15°
Jedna godzina to 60 minut. Obliczmy teraz, w ciągu ilu minut Ziemia obróci się o 1°.
60 minut : 15° = 4 minuty

Ważne!

W ciągu 1 godziny Ziemia obraca się o 15°. W ciągu 4 minut Ziemia obraca się o 1°.

RyeeQGTwzgROX1
Związek czasu słonecznego z długością geograficzną
R1U5jlfHrj0h11
W ciągu 16 minut Ziemia obraza się o 4⁰ długości geograficznej. We wszystkich miejscach na danym południku panuje ten sam czas

A jaka jest różnica między czasem na różnych południkach? Weźmy dla przykładu różnicę między dwoma południkami: 12⁰E i 26⁰E. Wiemy, że na południku 12⁰E jest godzina 12:20. Najpierw należy obliczyć różnicę długości geograficznych. Należy przy tym wziąć pod uwagę, że oba miejsca leżą na jednej półkuli. W takim wypadku należy odjąć wartości.
26⁰E - 12⁰E = 14⁰
Wiemy więc, że południki dzieli 14 stopni. Wiemy też, że Ziemia obraca się w tempie 1 stopnia w 4 minuty. Możemy więc obliczyć różnicę czasu słonecznego.
14⁰ x 4 minuty = 56 minut
Południk 26⁰E leży na wschód od 12⁰E. Należy więc dodać otrzymany wynik do znanego czasu.
12.20 + 56 minut = 13:16
Na południku 26⁰ jest godzina 13:16.

A co, jeśli południki leżą na różnych półkulach? Załóżmy, że na naszym południku 12⁰E nadal jest 12:20. Chcemy dowiedzieć się, która godzina jest na południku 24⁰W. Jeśli południki leżą na różnych półkulach, chcąc obliczyć czas miejscowy, należy dodać do siebie ich wartości.
12⁰E + 24⁰W = 36⁰
Teraz obliczamy różnicę w czasie:
36⁰ x 4 minuty = 154 minuty (2 godziny i 34 minuty).
Obliczamy teraz czas miejscowy. Południk 24⁰W leży na zachód od 12⁰E – w takim przypadku musimy odjąć czas.
12.20 – 2 h 34 min = 9:46

Ważne!

Czas miejscowy na południku leżącym na wschód od nas jest późniejszy. Czas miejscowy na południku leżącym na zachód od naszego położenia jest wcześniejszy.

Polecenie 1

Oblicz czas słoneczny na południkach 15⁰W, 30⁰E, 40⁰E, 169⁰W w momencie, gdy Słońce góruje na południku 0⁰.

Na południku 12⁰E jest nadal 12:20. Obliczmy teraz, na którym południku jest w tej chwili południe. Skoro w 4 minuty Ziemia obraca się o 1⁰, a różnica w czasie wynosi 20 minut, to możemy obliczyć południk, którego szukamy.
20 minut : 4⁰ = 5⁰
Południk ten znajduje się o 5° dalej. Ale w którą stronę? Skoro u nas jest godzina późniejsza, to musimy skierować się na zachód.
12⁰E - 5⁰ = 7⁰E
Południe jest teraz na południku 7⁰E.

Polecenie 2

Na południku 0⁰ jest godzina 12:00. Na których południkach jest w tym momencie godzina 13.00, 9.00 i 12.04?

iTgAdZHEEP_d5e271

2. Linia zmiany daty

Zmiany w sposobie życia ludzi na Ziemi w XIX wieku, ułatwienia w podróżach, łączność telefoniczna, radiowa i inne formy komunikacji zmusiły do uporządkowania kwestii czasu. Trudno było funkcjonować w sytuacji, gdy niemal w każdym miejscu każdego kraju obowiązywał inny czas. Wprowadzono wówczas pojęcie czasu uniwersalnegoczas uniwersalnyczasu uniwersalnego. Przyjęto wówczas międzynarodową umowę, według której czas południka 0⁰ przechodzącego przez Greenwich w Wielkiej Brytanii jest czasem uniwersalnym i wszystkie inne południki mają czas odpowiedni do różnicy długości geograficznej.

RDJwyy4jlqJ8d1
Przebieg południka 0⁰ w Greenwich w Londynie zaznaczony jest w postaci linii wmurowanej w chodnik. Blisko tego miejsca znajduje się też obserwatorium astronomiczne i muzeum

W momencie, gdy Słońce góruje na południkiem Greenwich i jest na nim południe słoneczne, po przeciwnej stronie kuli ziemskiej jest północ. W związku z tym uznano, że właśnie tam kończy się doba, której połowa (czyli południe) wypada właśnie w Greenwich. Koniec doby oznacza, że zaczyna się następna doba i zmienia się data. Linię południka 180⁰ uznano więc za linię zmiany datylinia zmiany datylinię zmiany daty. Południk ten miejscami przecina jednak zamieszkane tereny, więc przebieg linii zmiany daty poprzesuwano miejscami tak, aby nie było sytuacji, że dwa miejsca leżące na tej samej wyspie mają dwie różne daty. Przekraczając linię zmiany daty z zachodu na wschód, powtarzamy tę samą dobę. Natomiast jeśli przekroczymy ją ze wschodu na zachód, musimy dodać jedną dobę.

RRDtjIuHolLOA1
Przebieg linii zmiany daty. Biegnie ona wzdłuż południka 180°, od którego odbiega jedynie w miejscach, gdzie występują wyspy i ich skupiska
Ciekawostka

Członkowie ekspedycji Ferdynanda Magellana, którzy jako pierwsi opłynęli świat, po powrocie do portu, z którego wypłynęli, ze zdumieniem odkryli, że nie mogą doliczyć się jednego dnia. To właśnie po tej wyprawie uznano, że należy wprowadzić linię, na której zmienia się data.

iTgAdZHEEP_d5e323

Podsumowanie

  • Górowanie Słońca oznacza południe czasu słonecznego.

  • Doba trwa 24 godziny.

  • W każdej chwili na kuli ziemskiej występują wszystkie pory dnia i nocy.

  • 1⁰ długości geograficznej odpowiada 4 minutom czasu słonecznego.

  • Czas uniwersalny jest czasem południka 0⁰.

  • Linia południka 180⁰ stała się podstawą wyznaczenia linii zmiany daty.

Praca domowa
Polecenie 3.1

Odczytaj z mapy, w przybliżeniu do pełnego stopnia, długość geograficzną miejscowości, w której mieszkasz. Oblicz, która godzina czasu słonecznego jest na tym południku w momencie, gdy w Greenwich jest dokładnie 12:00 czasu słonecznego.

Zobacz także

Zajrzyj do zagadnień pokrewnych:
Wędrówki Słońca
Czy Ziemia stoi w miejscu?
Cztery pory roku
Co to jest GPS?

iTgAdZHEEP_d5e400

Słowniczek

czas słoneczny
czas słoneczny

czas związany bezpośrednio z położeniem Słońca na niebie; jest taki sam dla wszystkich miejsc leżących na danym południku, ale różny od tego, jaki panuje na innych południkach

czas uniwersalny
czas uniwersalny

czas słoneczny południka zerowego

linia zmiany daty
linia zmiany daty

umowna linia przebiegająca w przybliżeniu wzdłuż południka 180⁰ (z niewielkimi odchyleniami), po której obu stronach data różni się o 1 dobę

iTgAdZHEEP_d5e477

Zadania

Ćwiczenie 1
R1ZB4ZCsiC2Ou1
zadanie interaktywne
Źródło: Edward Dudek <Edward.dudek@up.wroc.pl>, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 2
RaUZFDPbObuDF1
zadanie interaktywne
Źródło: Edward Dudek <Edward.dudek@up.wroc.pl>, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 3
R1c40xRNgH9Fu1
zadanie interaktywne
Źródło: Andrzej Boczarowski <Andrzej.boczarowski@up.wroc.pl >, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 4
R1DdkAKB7IPnL1
zadanie interaktywne
Źródło: Andrzej Boczarowski <Andrzej.boczarowski@up.wroc.pl >, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 5
RltPateR9a1331
zadanie interaktywne
Źródło: Andrzej Boczarowski <Andrzej.boczarowski@up.wroc.pl >, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 6
R1B9pCLFBrbl61
zadanie interaktywne
Źródło: Andrzej Boczarowski <Andrzej.boczarowski@up.wroc.pl >, licencja: CC BY 3.0.