Anexo T.4 Movimientos DE LA Tierra Y SUS Consecuencias PDF

Preview

Summary

Download Anexo T.4 Movimientos DE LA Tierra Y SUS Consecuencias PDF

Description

LOS MOVIMIENTOS DE LA TIERRA Y SUS CONSECUENCIAS. ANEXO TEMA 4 Los principales movimientos de la Tierra se definen con referencia al Sol y son: rotación, traslación, precesión y nutación.

1. MOVIMIENTO DE ROTACIÓN ________________________________________________________ El movimiento de rotación, originado por la acción de la gravedad, es aquel que describe la Tierra alrededor de su eje polar en dirección Oeste-Este, como se deduce del movimiento aparente del Sol, la luna y las estrellas.

Si vivimos en el Ecuador, el Sol andará su camino justo por encima de nuestras cabezas, sin embargo en el resto del planeta el Sol “inclina su camino”: si nos encontramos en el hemisferio norte, el Sol inclinará su camino hacia del Sur; pero si estamos en hemisferio sur lo hará hacia el norte. Imaginemos que estamos en las latitudes medias del hemisferio norte, de mod que si tenemos una casa cuadrada con sus paredes orientadas según los puntos cardinales, por la mañana el Sol dará principalmente sobre la fachada este y al atardecer incidirá sobre la fachada oeste; pero es la fachada sur la que recibirá más horas de luz al día.

No se puede decir que exista un único descubridor de la existencia de este movimiento, pero el primero que hizo una propuesta firme al respecto fue Johannes Müller en el s. XV. Aun así, no fue hasta más tarde, con la ayuda de Copérnico y Newton, cuando la existencia del movimiento de rotación terrestre quedó totalmente demostrada. 1.1. CONSECUENCIAS DEL MOVIMIENTO ____________________________________________________ a)

Impone el ritmo del día y la noche.

El periodo de tiempo de tiempo necesario para que la Tierra haga un giro completo sobre sí misma con respecto al Sol consiste en un día (más concretamente en 23 horas 56 minutos y 4´1 segundos). Por lo tanto, el movimiento de rotación impone a su vez el ritmo de muchos fenómenos (que incluyen las horas de luz recibidas, la temperatura o la humedad del aire, etc.), a los que responden las plantas y los animales. b)

El achatamiento de los pol polos. os.

Debido a la rotación, los cuerpos experimentan una fuerza centrífuga que varía con la latitud (la velocidad con la que los cuerpos son atraídos hacia el centro de la Tierra es máxima en el Ecuador y disminuye a medida que nos acercamos a los polos, donde es nula); lo que, a su vez, provoca el achatamiento de los polos y el ensanchamiento del Ecuador. De este modo, la Tierra no es una esfera perfecta, sino que tiene una forma esferoide achatado por los polos. c)

d)

Las desviación de vientos y corrie corrientes ntes marinas.

Si la Tierra permaneciese inmóvil, las masas fluidas en superficie (los vientos y las aguas) seguirían una trayectoria rectilínea, al moverse de las altas a las bajas presiones (desde el Ecuador a los Polos y desde los Polos al Ecuador). Pero el movimiento de rotación de la Tierra (de Oeste a Este) origina una desviación en ellos hacia su derecha en el hemisferio norte y hacia su izquierda en el hemisferio sur. Esto significa que, si una masa fluida se desplaza hacia los polos, se irá desviando poco a poco hacia el este. Si lo hace hacia el Ecuador, esta desviación se experimentará hacia el oeste. Descubierto por el francés Gustave Gaspard Coriolis en 1835 y desarrollado por W. Ferrel en 1855, este fenómeno se denomina Efecto Coriolis.

Los puntos cardinales.

Si bien es la Tierra la que gira y no el Sol, el movimiento aparente del astro rey (que pareciera “salir” por el Oriente y ocultarse por el Occidente) nos permite ubicar los puntos cardinales y orientarnos con ellos durante el día.

1

LOS MOVIMIENTOS DE LA TIERRA Y SUS CONSECUENCIAS. ANEXO TEMA 4 Esa inclinación lateral del planeta cambia radicalmente la forma en que los rayos solares impactan sobre la atmósfera y la superficie terrestre. Por este motivo, el calor recibido por una zona del planeta depende de la latitud de la zona expuesta y es directamente proporcional al grado de inclinación de los rayos solares respecto al suelo: cuanto mayor sea la latitud, menor será la intensidad con la que los rayos del sol incidan sobre la superficie terrestre; ya que caerán de forma más oblicua, repartiéndose así por una zona más amplia (que en consecuencia se calienta menos). Al contrario, la radiación solar máxima se dará cuando los rayos solares incidan perpendicularmente sobre la superficie, calentándola más.

Además, al mismo tiempo que la Tierra gira con respecto a la luna (y debido a que ésta ejerce una atracción gravitacional sobre la Tierra), se generan dos fuerzas que originan un ciclo de ascenso y descenso de la superficie de los océanos: son las mareas. e)

Las diferencias hora horarias. rias.

Al rotar la Tierra sobre su eje y debido también a su esfericidad, la luz del Sol no incide sobre toda su superficie de la misma forma ni al mismo tiempo. Por ello, en cada zona del planeta la hora es diferente.

Este concepto provee de una base para la división del Globo en siete zonas según la latitud (aunque los límites zonales que se establecen no deben tomarse con absoluta rigidez):

2. MOVIMIENTO DE TRASLACIÓN ________________________________________________________ Es el movimiento de la Tierra en su órbita alrededor del Sol, en sentido contrario a las agujas del reloj; es decir, de este a oeste (el sentido de traslación coincide con el de rotación).

El periodo de traslación es de 365 días, 5 horas, 48 minutos y 46 segundos, que es el tiempo necesario para que la Tierra complete una vuelta alrededor del Sol. El hecho de que el año no presente un número entero de días obliga a añadir un día más cada cierto tiempo para compensar el error del calendario: son los años bisiestos. El primero en proponer firmemente la existencia de este movimiento fue el griego Filolao de Crotona, aunque los seguidores de la teoría geocéntrica mantuvieron este pensamiento enterrado hasta que en el s XVI Copérnico revolucionó la astronomía con su modelo heliocéntrico, que sí fue el primero en recibir un gran apoyo y respeto por la sociedad de la época. 2.1. CONSECUENCIAS DEL MOVIMIENTO ____________________________________________________ a)

Las zonas térmicas o de insola insolación. ción.

Están establecidas en función de la incidencia de los rayos solares: el eje imaginario sobre el cual gira la Tierra está desviado unos 23’5 grados con respecto al plano de la eclíptica - la línea curva por donde «transcurre» el Sol alrededor de la Tierra, en su «movimiento aparente» visto desde la Tierra.

b)

Las estaciones.

Además de mantener constante el ángulo de inclinación con respecto al plano de la eclíptica, el eje terrestre también tiene una orientación fija con respecto a las estrellas (el extremo norte del eje terrestre apunta constantemente a la Estrella Polar). Esto hace que el ángulo de incidencia de la luz solar vaya cambiando a medida que la Tierra se va desplazando en la eclíptica. La consecuencia son cuatro posiciones clave en el movimiento de traslación: Primavera y Otoño (equinoccios) y Verano e Invierno (solsticios): -

Solsticio de invierno en el hemisferio norte.

El 21 o el 22 de diciembre el HN se halla inclinado en dirección contraria al Sol (es invierno en el HN); mientras que el HS se halla inclinado hacia él (es verano en el HS). Debido a que el eje de la Tierra se halla inclinado unos 23’5º en dirección contraria al sol, los rayos solares llegan muy inclinados a toda el área comprendida entre el Círculo Polar Ártico y el Polo Norte, de manera que toda esta zona se encuentra en la cara oscura del círculo de iluminación (a pesar de que el planeta realice 2

LOS MOVIMIENTOS DE LA TIERRA Y SUS CONSECUENCIAS. ANEXO TEMA 4 un giro completo cada día continúa siempre en oscuridad). Mientras, los rayos llegan muy perpendiculares a toda el área comprendida entre el Círculo Polar Antártico y el Polo Sur, que se encuentra iluminada las 24 horas del día. En las latitudes templadas, la noche es más larga que el día en el hemisferio norte. Por el contrario, el día es más largo que la noche en el hemisferio sur. El punto subsolar (el que recibe el máximo de energía solar) ha variado su posición para situarse en el Trópico de Capricornio, a 23´5º latitud sur.

Puesto que la órbita de la Tierra es una elipse, durante el verano del HN, en los primeros días de julio, la Tierra se encuentra en el punto más alejado del sol (se dice que está en su afelio). Por el contrario, en el invierno del HN, en los primeros días de enero, la Tierra se encuentra en el punto más cercano al sol (se dice que está en su perihelio). Es decir, que aunque en un principio pueda sonar contradictorio, en el HN la Tierra está más lejos del Sol en verano que en invierno. Esto se explica porque la distancia entre Tierra y Sol no es lo que determina las estaciones del año, sino la inclinación del eje de nuestro planeta: así, cuando en el hemisferio norte es verano, la inclinación del eje terrestre hace que sea en esa mitad superior del globo donde los rayos solares incidan muy perpendiculares sobre un área más pequeña (de manera que la zona está más tiempo iluminada y los rayos calientan durante más tiempo). En cambio, durante el invierno, los rayos solares llegan inclinados y se reparten en una zona más amplia (la zona está menos tiempo iluminada y los rayos calientan menos tiempo). Si el eje fuera perpendicular al ecuador y a los rayos del sol, no existirían las estaciones y los días durarían exactamente lo mismo siempre en todos los lugares del mundo. Por esta misma razón, en el Ecuador los días tienen casi siempre la misma duración y la hora de amanecer y de anochecer apenas varía en unos minutos. -

-

Solsticio de verano en el hemisferio norte.

Seis meses más tarde, el 21 o el 22 de junio, la Tierra se encuentra en una posición de su órbita equivalente, pero en un punto diametralmente opuesto. Ahora es el HN el que se encuentra inclinado hacia el Sol (es verano en el HN); mientras que el HS está inclinado en dirección contraria a él (es invierno en el HS). Las condiciones son diametralmente opuestas a las que se producen en el solsticio de invierno: ahora la región polar ártica tiene 24 horas de luz, mientras que la región polar antártica tiene 24 horas de oscuridad. En las zonas templadas, el día es más largo que la noche en el hemisferio norte. Al contrario, la noche es más larga que el día en el hemisferio sur. El punto subsolar se encuentra ahora sobre el Trópico de Cáncer, a 23´5º latitud norte.

Equinoccios de primavera y otoño.

En la posición intermedia entre los solsticios tienen lugar los equinoccios: el 20 o 21 de marzo la Tierra presenta el hemisferio norte hacia el sol pero de forma poco directa; por lo que tiene lugar el equinoccio de primavera en el HN y el de otoño en el HS. Y el 22 o 23 de septiembre la Tierra presenta el hemisferio sur hacia el sol pero de forma poco directa; por lo que tiene lugar el equinoccio primavera en el HS y el de otoño en el HN. Entonces, el ángulo de declinación de los rayos solares es igual a 90º; es decir, el punto subsolar se encuentra en el Ecuador y el día y la noche tienen exactamente la misma duración (12 horas). Hay que precisar que en los polos los rayos solares rozan la superficie repartiéndose por una zona más amplia que se calienta menos, mientras que en latitudes intermedias los rayos solares inciden a mediodía en ángulo agudo, concentrándose en una superficie más pequeña y calentando más.

3

LOS MOVIMIENTOS DE LA TIERRA Y SUS CONSECUENCIAS. ANEXO TEMA 4

3. MOVIMIENTO DE PRECESIÓN ________________________________________________________ Es el movimiento circular que describe el eje inclinado de la Tierra Este movimiento se puede entender analizando lo que ocurre con un trompo o peonza cuando gira: si damos un ligero golpe en la parte superior de la peonza mientras ésta baila, ésta comenzará a cabecear.

Este movimiento fue descrito y calculado por primera vez en la antigua Grecia por Hiparco de Nicea. La causa física fundamental de la existencia de este movimiento es el momento de fuerza que ejerce el Sol sobre la Tierra, aunque este movimiento también se ve fuertemente afectado por el movimiento de las placas tectónicas, por lo que su periodicidad no es tan precisa como en el caso de los movimientos de rotación y translación. Su ciclo completo tiene una duración aproximada de unos 26.000 años. La consecuencia de este movimiento es un cambio de la orientación fija del eje terrestre hacia la constelación que marca el norte magnético de la Tierra: ahora mismo, el norte está señalado por la constelación de la Osa Menor (Polaris). Sin embargo, hace unos 4.800 m.a. (2.800 a.C.), la estrella que indicaba el norte magnético se correspondía con Thaban, en la constelación del Dragón. En un futuro, aproximadamente en el año 14.000 d.C., el norte pasará a estar señalado por Vega, que se encuentra en la constelación de la Lira.

4. MOVIMIENTO DE NUTACIÓN ________________________________________________________ Este movimiento supone un balanceo del movimiento de precesión. Fue descubierto en 1728 por James Bradly, aunque cuando lo dio a conocer desconocía la causa de su existencia. Veinte años más tarde, los cálculos de distintos físicos y astrónomos determinaron que viene causado directamente por la atracción gravitatoria de la Luna.

4...