ВРАЩЕНИЕ ЗЕМЛИ

ВРАЩЕНИЕ ЗЕМЛИ одно из движений
Земли. В. 3. объясняется смена дня и ночи, видимое суточное движение небесных
тел, а также нек-рые явления, происходящие на поверхности Земли: поворот
плоскости качаний груза, подвешенного на нити (см. Фуко маятник), отклонение
падающих тел к востоку и др. Вследствие В. 3. на тела, движущиеся по её
поверхности, действует Кориолиса сила; её влияние проявляется в
подмывании прав, берегов рек в Сев. полушарии Земли и левых - в Южном (см.
Бэра
закон) и в нек-рых особенностях циркуляции атмосферы. Центробежной
силой, порождаемой В. 3., частично объясняются и различия в ускорении силы
тяжести на экваторе и полюсах Земли.

Для исследования закономерностей В. 3.
вводят (см. рис.) две системы осей координат с общим началом в центре масс
Земли О: одну - движущуюся вместе с Землёй (XZXOY неподвижной
системы совмещают с плоскостью эклиптики в начальную эпоху (нек-рый
момент, принятый за начальный); ось ОХ направляют в точку весеннего равноденствия
этой эпохи. В качестве осей Xдвижущейся
системы удобно брать гл. оси инерции Земли, хотя, в зависимости от конкретной
задачи исследования, возможен и др. выбор осей. Положение системы Xотносительно системы XYZ принято определять тремя эйлеровыми углами:
фи,
u, ф.

Осн. сведения о В. 3. доставляют наблюдения
суточного движения небесных тел. Из наблюдений установлено, что по отношению
к точке весеннего равноденствия Земля совершает один оборот за 1 звёздные
сутки (ок. 23 ч 56 мин 4 сек среднего солнечного времени;
см. Время).В. 3. происходит с запада на восток, т. е. против часовой
стрелки, если смотреть с Сев. полюса Земли. Ось В. 3. не сохраняет неизменным
своего направления в пространстве. Она перемещается так, что средний наклон
(и) экватора к эклиптике начальной эпохи почти постоянен (в 1900 он был
равен 23° 27'8, 26" и в течение 20 в. увеличится менее чем на 0,1"). Линия
же пересечения экватора Земли и эклиптики начальной эпохи (линия узлов)
медленно движется по эклиптике с востока на запад, перемещаясь на 1^о13'
57,08" в столетие, вследствие чего угол ф изменяется на 360° за 25 700
лет. Т. о., ось ОР описывает коническую поверхность вокруг перпендикуляра
к плоскости эклиптики (см. Прецессия). Кроме этого, ось ОР совершает
в пространстве ряд колебаний с периодами от неск. суток до 18,6 года (см.
Нутация).
Относительно
оси В. 3. само тело Земли совершает небольшие колебания (см. Движение
полюсов Земли). Мгновенная ось вращения ОР всегда почти совпадает с
наименьшей осью эллипсоида инерции Земли OZосями по наблюдениям, выполненным с конца 19 в., не превосходит 0,4".

До нач. 20 в. считалось, что Земля вращается
равномерно, и период её вращения использовался как естеств. единица времени.
Промежуток времени между двумя последовательными совпадениями оси OXс
линией узлов Оу, в течение к-рого угол ф возрастает на 360°, был назван
звёздными сутками. Вследствие вращения самой линии Оу звёздные сутки
на 0,0084 сек короче периода В. 3. Однако из точного анализа позиционных
наблюдений Солнца, Луны и планет выяснилось, что В. 3. происходит неравномерно
и продолжительность звёздных суток меняется. Приливное трение (см. Приливы
и отливы) замедляет В. 3., вследствие чего продолжительность суток
постепенно возрастает: за последние 2,5 тыс. лег она увеличивалась в среднем
на 0,0024 сек в столетие. Происходят также периодич. колебания скорости
В. 3.: годовые и полугодовые, связанные с сезонными метеорологич. явлениями;
месячные и полумесячные, возникающие из-за приливных деформаций Земли под
влиянием притяжения Луны. Вследствие годовых изменений скорости В. 3. продолжительность
суток в январе приблизительно на 0,001 сек больше, чем в июле. Обнаружены
также "скачкообразные" изменения скорости В. 3., когда продолжительность
суток за 1-3 года уменьшается или возрастает на неск. тысячных долей секунды.
Наиболее значит, из них произошли в 1864, 1876, 1898 и 1920. Их причина
окончательно не установлена.

Притяжение Солнца и Луны на экваториальный
избыток масс Земли (результат сплюснутости Земли) создаёт момент внеш.
сил, влияющий на В. 3. Его влиянием И. Ньютон впервые объяснил явление
прецессии, а Ж. Л. Д'Аламбер дал его строгую теорию. Л. Эйлер показал,
что ось В. 3. должна в общем случае перемещаться и относительно самой Земли
с периодом 305 суток. Теория В. 3., развитая упомянутыми учёными, была
основана на допущении, что Земля - абсолютно твёрдое тело; однако от этого
допущения пришлось отказаться после того, как в кон. 19 в. обнаружились
нек-рые расхождения теоретич. выводов с наблюдениями. Позже в теории В.
3. были рассмотрены др. модели Земли: идеально упругий сфероид и сфероидальная
оболочка с жидким ядром при различных предположениях о зависимости плотности
и упругих свойств веществ от глубины. Теория В. 3., в к-рой наиболее полно
использованы совр. данные о внутр. строении Земли, развита сов. геофизиком
М. С. Молоденским.

Лит.: Молоденский М. С., Крамер
М. В., Земные приливы и нутация Земли. [Сб. ст.], М., 1961; В у л а р д
Э., Теория вращения Земли вокруг центра масс, пер. с англ., М., 1963; Манк
У., Макдональд Г., Вращение Земли, пер. с англ., М., 1964; ЗагребинД. В.,
Введение в астрометрию, М.- Л., 1966. Е. П. Фёдоров.