BAKALÁŘSKÉ OKRUHY1.Postavení Země ve vesmíruje třetí planeta sluneční soustavy, která je největší terestrickou planetou v soustavě a jediným planetárním tělesem, na němž je dle současných vědeckých poznatků potvrzen život. Země nejspíše vznikla před 4,6 miliardami let a krátce po svém vzniku získala svůj jediný přirozený satelit – Měsíc. Země obíhá kolem Slunce po téměř kružnicové dráze s velmi malou excentricitou. Země jako domovský svět lidstva má mnoho názvů v závislosti na národu, mezi nejznámější patří název latinského původu Terra, Tellus či řecký název Gaia.Země je dynamickou planetou, která se skládá z jednotlivých zemských sfér. Jedná se o nedokonalou kouli s poloměrem 6378 km, uprostřed se nachází malé pevné jadérko obklopené polotekutým vnějším jádrem, dále pak pláštěm a zemskou kůrou, která se dělí na oceánskou a kontinentální. Zemská kůra je tvořena litosférickými deskami, které jsou v neustálém pohybu vlivem procesu nazývaného desková tektonika. Na povrchu Země se vyskytuje hydrosféra v podobě souvislého oceánu kapalné vody, který zabírá přibližně 71 % zemského povrchu. Na velmi úzkém pásu rozhraní mezi litosférou a atmosférou se nachází biosféra, živý obal Země, který je tvořen živými organismy. Jeho činností došlo k přeměně části litosféry na půdní obal Země tzv. pedosféru. Celou planetu obklopuje hustá atmosféra tvořená převážně dusíkem a kyslíkem vytvářející směs obvykle nazývanou jako vzduch.Její astronomický symbol sestává z kříže v kruhu, reprezentujícího poledník a rovník; v jiných variantách je kříž vysunut nad kruh (Unicode: ⊕ nebo ♁). Kromě slov odvozených od Terra, jako je terestrický, obsahují pojmy vztahující se k Zemi také prefix telur- nebo tellur- (např. telurický, tellurit podle bohyně Tellūs) a geo- (např. geocentrický model, geologie). Země je domovským světem lidstva, které je na Zemi rozděleno na přibližně 200 nezávislých států, které jsou spolu ve vzájemném působení skrze diplomacii, cestování a obchodu.Země je terestrická planeta, což se odráží v jejím kamenitém povrchu oproti plynným obrům jako je Jupiter či Saturn, které jsou tvořeny převážně plynem. Země je největší terestrická planeta sluneční soustavy a to jak ve velikosti, tak i v hmotnosti. Mimo těchto dvou prvenství je Země také mezi terestrickými tělesy planeta s největší hustotou, s největší povrchovou gravitací, nejsilnějším magnetickým polem a nejrychlejší rotací.[5] V současnosti je to také jediná planeta, na které je možné pozorovat aktivní deskovou tektoniku.

Základní parametry oběžné dráhy ZeměPopis drah Sluneční soustavy-dráha tělesa ve Sluneční soustavě-ekliptika-jarní bod a podzimní bod-výstupní uzel-délka výstupního uzlu-sklon k ekliptice

-při jarním a podzimním bodu nastávají rovnodennosti-Merkur -> i = 7°-Venuše -> i = 3,39°-Země -> i = 0°-Mars -> i = 0,85°-Neptun -> i = 0,7°-Pluto -> i = 1,7°

Doba oběhu-počítání doby oběhu-tropický rok trvá 365,2422 dne – chybí čtvrtina dne, aby se Země dostala opět do jarního bodu -> to se vyrovnává přestupným rokem-doba oběhu vůči poloze hvězd

-hvězdný – siderický rok, který trvá 365,2564 dne

Popis osy-každá trajektorie má perihélium (nejbližší bod, malá osa, výstřednost e) a afélium (nejvzdálenější bod, velká osa)-zdánlivá poloha objektů ve sluneční soustavě-vzájemná poloha objektů-konjunkce, opozice, kvadratura, elongace

Střed

Výstupní uzel

Eliptika roviny

i = sklon dráhy k eliptice(stupně)

Podzimní bod

Jarní bod Vzdálenost

jarního bodu od výstupního uzlu

Pro vnitřní planety:1) Země, Slunce, Planeta = horní konjunkce2) Plenta, Země, Slunce = dolní konjunkce

Pro vnější planety:1) Země, Slunce, Planeta = konjunkce2) Planeta, Země, Slunce = opozice

-pro vnitřní planety platí elongace = úhel pro pozorovatele na Zemi – vzdálenost od Slunce-pro vnější planety platí kvadratura

Vliv kosmických těles na ZemiSlunce, Měsíc, hvězdy....

Fáze Měsíce- směr slunečních paprsků je rovnoběžný, měsíc stále jednou polovinou odráží směrem ke Slunci sluneční paprsky

Slunce

Vnější planeta

Země

Vnitřní planeta

Opozice

Dolní konjunkce

Konjunkce

Horní konjunkce

Kvadratura

Elongace

2.Tvar a velikost Země

- hustota Země 5,5g/m3= tj. kg/dm3

- rovníkový poloměr 6378km- poloměr k pólům 6375km- průměrný poloměr 6371,11km- celková plocha 510mil.km2

(souše 149mil.km2; oceán 361mil.km2)-objem 1083biliónů km3

- hmotnost 5974milionů tun, tj. 5,974*1024tun(1/5 jádro, 2/3 plášť; 0,8%zemská kůra)- jaderný rozpad?TVAR

Aristoteles – důkaz kulovitého tvaru Země – tvar stínu při zatmění Měsíce- vynoření blížící se lodi na moři- změna výšky Polárky při pohybu ze severu k jihu

Poseidonos měření-vycházíme z výšky hvězdy nad obzorem

-1800 let po Aristotelovi – nové měření (novodobé měření)- Fernel, který změřil 1° pařížského polendíku = 111,28 km- holandský matematik Snelius – teorie triangulace – věta – úhel

strana úhel

-zploštění Země – poblíž rovníku je 1°kratší než 1°v severní oblasti-přechod z názoru, že je Země kulatá na názor, že Země je spíše elipsoid-Kardioid = Země má na severním pólu o 30m více a na jižním pólu má 30m ďůlek-fyzický tvar (nepravidelný)

-nahrazuje se modelem-fyzická planeta -> geoid -> sferoid -> rotační elipsoid (referenční elipsoid) ->

koule-geoid = těleso omezené vůči atmosféře střední klidnou hladinou světového oceánu, která myšleně probíhá i pevninou

- plocha (geoidní plocha) je v každém místě kolmá ke směru tíhové síly-nepravidelné těleso, kopírující fyzickou zemi-první krok k zjednodušení – už jde o mírné shlazení-rozdíl od 90 až -40m

-sferoid = rotující těleso, omezeno hladinou oceánů je homogenní vůči rozložení hmoty uvnitř. Hmota je uvnitř hustší a sferoid leží uprostřed Země a hmotnost je stejná jako hmotnost Země.

Rhodos

Alexandrie

-rotační elipsoid = uvažuje se s dvěmi osami-tvar poledníků = elipsy-tvar rovnoběžek = kružnice

-referenční elipsoidy-plocha tohoto elipsoidu se co nejlépe přimyká k tvaru Země-Besselův elipsoid (platil do r. 1953) = poloosa a = 6347,397km, b = 6356,079km,

rovník = 40070,368km-elipsoid Krasovského = poloosa a = 6378,245km, b = 6365,863km, rovník =

40075,690km-WGS84 = světový geodetický systém = poloosa a = 6378,137km, b =

6356,750km-od těchto elipsoidů se odvozují koule

-Krasovského koule = r = 6371,110km-Besselova koule = r = 6371,290km

Geografický význam tvaru Země-tvar = kulovitypozn.:cos:

sin: -zeměpisná šířka – od rovníku po pól

Vertikální, šikmá a horizontální sféra1)změny výšky Slunce nad obzorem, protože se mění i výška Slunce nad světovým rovníkem = DEKLINACE

A)kolmá sféra = stojíme na rovníku, deklinace se mění do 0° až + - 23,5°0°=2x za rok = rovnodennost+23,5°= letní slunovrat – obratník Raka-23,5°= zimní slunovrat – obratník Kozoroha

osy: a,b

1

-10° 90°

1

-10° 90°

B)rovnoběžná sféra0°= v období rovnodennosti, na začátku obzoru23,5°= léto, polární den- 23,5° = zima, polární noc

C)šikmá sféra

Význam rovníku, obratníků a polárních kruhů vzhledem ke zdánlivému pohybu SlunceZdánlivý pohyb pro pozorovatele

1) pozorovatel na rovníku2) pozorovatel na pólu3) pozorovatel na rovnoběžce (0°-90°)

-23,5° +23,5°

PsjPsp

rovník

Slunce

Psj,Psp

90°

Léto

Zima

+23,5°-23,5°

Rovina rovníku

Pss,Ps

p

S – letní slunovrat

Rovina světového rovníku

Zimní slunovrat

Zdánlivá klenba

90°

1)Rovník-kolmá k rovině obzoru-vidím všechna souhvězdí-dráha hvězdy nad obzorem i pod obzorem stejná-Slunce je k nám kolmé v den jarní a podzimní rovnodenností-kolmá sféra

2)Pól φ = 90°-hvězdy nezapadají -> cirkupolární

3)Mezi rovníkem a pólem φ Ɛ (0°,90°)-šikmá sféra-co je nad obzorem vidím pořád-pólová vzdálenost hvězdy-hvězdy se pohybují rovnoběžně s rovinou rovníku

Střed

Rovník

Pss; Psp

2)

3)

1)

Pss, PspRovina rovníku

Slunce...

Obzor

Hvězda, rovnoběžné obíhání

Hvězda za obzorem – nevidím ji!

Severka – nehýbe se

Psp – osa rotace

-p<φ – místo pozorovatele -> stále = cirkumpolární-ty hvězdy, které mají pólovou vzdálenost menší než zeměpisnou šířku pozorovatele jsou vidět pořád-hvězdy zapadající a vycházející (mají kus své cesty pod naším obzorem)φ<p p=pólová vzdálenost-hvězdy pro pozorovatele neviditelné

-nedostanou se nikdy nad obzor-180°-φ<p<180° =>Zeměpisná šířkaφ=50°(zhruba ČR)

3.Pohyby Země a jejich charakteristika

a) rotace Země (kolem své osy)b) revoluční pohyb (oběh kolem Slunce)c) precese a nutace (kývavé pohyby zemské osy)

a) Rotace Země-směr od západu k východu-doba otočení 23h 56min 4,098s-malinko Země brzdí-rotace vychází ze zákonu zachování momentu hybnosti

MH= m (hmotnost) * v (rychlost) * r (střed tělesa)-střed otáčení je přímo v tělese (např.: rotace Země)

MH = I (moment setrvačnosti) * ω (omega-úhlová rychlost)ω Země za den = 360°ω Země za hodinu = 15°

-něco jiného je úhlová a obvodová rychlost-odstředivé zrychlení (síla) není všude stejné -> max. na rovníku min. na pólech

- stupeň stupňová rychlost – max. obvodová rychlost je ne rovníku a na

pólech je nulováRevoluční pohyb Země-Země obíhá kolem Slunce v tzv. kladném směru a obíhá podle Keplerových zákonů – dráha Země je mírně eliptická a výstřednost je 0,016. Slunce leží v jednom ohnisku této elipsy. Během revolučního pohybu dochází ke dvěma extrémním jevům:

1)kdy je Země nejblíže k Slunci (147. mil. km) => perihélium. V perihéliu je Země blíže Slunci a pohybuje se rychleji (max. obvodová rychlost = 30km/s)

Obzor

Klenba

Rovina rovníku, světový rovník

90°

Polárka

Vidím hvězdy od 0°-50°

φ = Výška nad obzorem rovníku

Pss, Psp

2)kdy je Země nejdále od Slunce (152 mil. km) => afélium. V aféliu je Země dál od Slunce a pohybuje se pomaleji (min. obvodová rychlost = 29,89km/s)

-průměrná vzdálenost Země od Slunce je 149 mil. km.-Newtonovy zákony – každé dvě tělesa se přitahují

-střed otáčení těchto těles je tisíce km vzdálen od středu Slunce, ale leží ještě v tom gravitačním poli druhého tělesaVzorec:F = MS * MZ / r2-MS = hmotnost Slunce-MZ = hmotnost Země-r2 = vzdálenost Slunce <-> ZeměVzorec pro moment hybnosti:MM = MZ * r * v

-zdánlivý pozorovatel ze Země-pozorování ze Slunce

-když se díváme ze Země vidíme v prosinci/lednu Slunce ve znamení kozoroha, ale kdyby jsme stáli na Slunci, viděli by jsme Zemi ze Slunce ve znamení Lva (červenec)Rovina ekliptiky-svírá se Zemí úhel 66°33´-rovina světového rovníku svírá s ekliptikou úhel 23°27´-poloha Zemské osy k rovině ekliptiky je stálá-průsečíky ekliptiky jsou v podzimním a jarním bodu

Keplerovy zákony1)Keplerův zákon – Zákon drah-planety se pohybují po elipsách málo odlišných od kružnic, v jejichž společném středu leží Slunce.

Elipsa a její popis, výstřednost

S

Z Slunce ve znamení kozoroha – zvěrokruh zadir

Slunce ve znamení Lva

Rovina světového rovníku

Pss, Psp

66°33´

90°

23°27´

Zemská osa

-elipsy se liší poloosami i výstředností ee = F1*S/a1 = výstřednost = poměr mezi vzdáleností ohniska od středu k poloose.

-kružnice -> e = 0-parabola -> e ≥1-elipsa -> e=neurčeno=(0,1)=čím víc se bude blížit 1, tím víc bude elipsa placatá-merkur -> e = 0,2-venuše -> e = 0,006-země -> e = 0, 016-mars -> e = 0,093

-dráhu nejbližší kružnice má Venuše, Země

2)Keplerův zákon – Zákon ploch-plochy opsané průvodičem za stejné doby jsou stejné-r1*v1 = r2*v2

-význam:planety se v přísluní pohybují rychleji, v odsluní zase pomaleji = nestálou rychlostí v m/s.

P = průvodič = vzdálenost od středu = S pro eliptickou dráhu-plošná rychlost je stejná-mění se průvodič-mění se rychlost oběhu-blíž Slunci = větší rychlost-perihelium = leden-atelium = červenec (léto na S polokouli delší, mírnější)3)Keplerův zákon – Zákon oběžné doby-druhé mocniny oběžných dob jsou ve stejném poměru jako třetí mocniny jejich velkých poloos (středních vzdáleností)-planety blízko Slunce, jej oběhnou za kratší čas než planety vzdálené.T1

2 = a13

T22 = a2

3

Precese a nutace a jejich vliv na klima ZeměPRECESE – vychylování zemské osy

b

F2 - ohnisko

F1 - ohnisko

a

S - střed

OdsluníApelium

PřísluníPerihelium

Slunce

t2

t1

P2

P1

P

- v důsledku toho zemská osa opisuje plášť dvojkužele s vrcholem uprostřed zeměkoule

- perioda 26 000let – platónský rok- příčinou je gravitace Měsíce a Slunce (nerovnoměrné působení hmoty na zem.

povrchu) – snaží se narovnat osu, ta se však vrací zpět – Zákon zachování setrvačnosti

NUTACE – periodické výkyvné pohyby pólů- perioda 18,6roku- způsobeno eliptičností drah Země a Měsíce a sklonem dráhy Měsíce- důsledky – dráha pólu je vlnovka uzavřená do tvaru kružnice

- změna polohy světového pólu - 12000let Vega nahradí Polárku- posun jarního bodu k západu- klimatické změny

4.Zákryty nebeských tělesa)zákryty hvězd Měsícem – obdobou slunečního zatmění v obecné podobě jsou zákryty hvězd Měsícem. Zde se Měsíc ocitá také mezi Hvězdou a Zemí. Zákryty pozorujeme u jasných hvězd, které leží v pásu podél ekliptiky, kde se pohybuje Měsíc. Při vlastním zákrytu jde o „zmizení“ hvězdy za kotoučem Měsíce a její „znovuobjevení“ na druhé straně. Při pozorování tohoto jevu se snažíme určit přesné okamžiky zákruty (vstupu a výstupu), kterých lze použít pro určení přesné polohy Měsíce, pozorovacího místa nebo lze podle něho upřesnit polohu dané hvězdy.b)příbuzné úkazy – rozumíme jimi zákryty dalších těles ve sluneční soustavě. Jsou to: zákryty hvězd hvězdami, zákryty měsíců a jiných planet, zákryty rádiových zdrojů měsícem a sluncem, přechody planet přes sluneční disk, zatmění umělých družic. Všechny uvedené jevy patří ke speciálním pozorováním, která upřesňují polohy a pohyby těles.

Zatmění Slunce a Měsícea)při pohybu těles kolem Slunce vzniká za nimi v prostoru stín. Dopadne-li na zemský povrch stín vrhaný měsícem, vzniká zatmění Slunce. Tato situace může nastat jen v momentě, kdy se Měsíc nachází přesně na spojnici Slunce – Země mezi nimi. Z míst na Zemi, která jsou v plném stínu nevidí pozorovatelé Slunce (úplné zatmění Slunce), z ostatních částí zeměkoule pozorujeme zatmění částečné. Může nastat situace, že kužel plného stínu nedopadne na Zemi vůbec – vzniká zatmění prstencové. Opakování slunečních zatmění je velmi dlouho známa. Pro zatmění Slunce musí být splněny uvedené dvě podmínky (Měsíc v uzlu své dráhy a v novu). Přesně stejná zatmění se opakují po 6585,3 dní. Tato periodicita je známá již od starověku a má název saros. Tato periodicita obsahuje 43 slunečních zatmění (15 úplných, 13 prstencových, 15 částečných) a v jednom roce může nastat nejvýše 5 zatmění a nejméně 2 zatmění.b)dostane-li se Měsíc na své dráze do stínu, který vrhá Země do prostoru, dochází k zatmění Měsíce. Může nastat buď úplné zatmění měsíce nebo částečné. Průchod Měsíce polostínem Země nazýváme zatmění polostínové. Na rozdíl od slunečních zatmění, která jsou viditelná jen z určitých míst, jsou měsíční zatmění vidět z celé polokoule, kde je Měsíc nad obzorem současně. Periodicita těchto zatmění je stejná jako u zatmění Slunečních. Během sarosu nastane 28 zatmění Měsíce z nichž polovina je částečná. Během jednoho roku mohou nastat nejvýše 3 zatmění Měsíce, někdy ale nemusí nastat žádné.

Podmínky těchto zákrytů, doba trvání, četnost a vliv na krajinnou sféru-většina uvedena výše, vlivy na krajinou sféru třeba domyslet

5.Přímé a nepřímé důkazy rotace Země kolem své osy

A) nepřímé důkazy rotování->všechna tělesa rotují->vlastní pozorování (noční obloha)

->->oběžné rychlosti těles různě vzdálených hvězd (objektů) by museli být obrovskéB) přímé důkazy rotace->“Foucoltovo kyvadlo“-rozkýve ho a zachovává rovinu kyvu-má rameno dlouhé několik metrů a těžké závaží-rovina kyvu zůstane zachována a Země se bude pod ním otáčet, ale nám se zdá, že se otáčí kyvadlo-když to bude na rovníku, rovina kyvu bude shodná s rovinou rovníku, rovník i s kyvadlem se opět posune o 15°/h. (0°)->pád volně padajícího tělesa k Zemi z výšky-pád ovlivňuje gravitace, rotace Země, setrvačnost

-bez setrvačnosti by těleso dopadalo na západ (Země se pohybuje od západu k východu)

-reálně předmět dopadne na východ-u tělesa padajícího k Zemi je větší obvodová rychlost než u Země-setrvačnost je od západu na východ

->vychylující síla zemské rotace – Coriolisova síla-zdánlivá síla-vychýlení tělesa je dáno hmotnostní a rychlostí pohybu tělesa-působí ve směru kolmém na pohyb tělesa-na severní polokouli stáčí těleso doprava-na jižní polokouli stáčí těleso doleva-nejlépe je patrná ve směrech od severu k jihu a naopak a u těles, které so

pohybují dostatečně dlouho-příklad: -a)řeky-severní polokoule-řeky, které tečou od S-J a J-S více vymýlají pravý břeh-pravé břehy jsou více strmé-pravé kolejnice jsou více opotřebovanéb)stáčení pasátů-vnímání-pozorovatel z vesmíru-pozorovatel na Zemi -> Země pro něj nerotuje, ale vnímá jakoby ty pasáty

přicházely z jihovýchodu a z jihozápadu. Body jsou stálé, ale stáčejí se větry.

-tlaková výše-tlakový níže

-vítr půjde doprava od směru pohybu->nerovnoměrnost rotace-sezónní změny roku (nejrychleji leden a červenec – nejpomaleji listopad a duben)-dlouhodobé změny – za posledních 350 mil. let se prodloužila zemská rotace

(před tím to bylo 21,9 hodin -> teď 24hodin)-můžeme pozorovat díky atomovým hodinám

Důsledky rotace-zploštění Země (mírně se opožďuje za rychlostí zemské rotace)-střídání dne a noci-existence místního času-slapy, zdá se, že obíhá slapová vlna

-zdánlivé pro pozorovatele na Zemi-Země se otáčí, ale ta hmota je přitahována k tělesům

V N

Z

-směry pasátů, směry větrů, břehy řek -> Coriolisova síla-zdánlivý pohyb vesmírných těles na obloze

6.Důkazy oběhu Země kolem Sluce-přímé -nepřímé1)Nepřímé důkazy-Země je příliš malá na to aby Slunce obíhalo kolem ní-nepřímý důkaz revolučního pohybu Země2)Přímé důkazya)vychází z pozorování hvězd ze Země-roční paralaxa hvězdy, pro pozorovatele na Zemi se zdánlivě mění poloha hvězdy

a - hvězdy blízko pólu jsou stabilní (nemění svou polohu) pro pozorovatele na Zemib – pro pozorovatele na Zemi se hvězdy, které leží v rovině ekliptiky mírně pohybují po úsečce, ale přitom hvězdy pořád leží v rovině ekliptikyc – obecná poloha hvězdy, že se jakoby pohybuje po ekliptické dráze, ale pohybuje se pozorovatel

b)aberace hvězd-jev, kdy se pohyb pozorovatele musí mírně uklánět dalekohledy, aby paprsky mohli přímo projít k tomu rychle se pohybujícímu tělesu

Příčiny střídání ročních obdobíDůsledky revolučního pohybu1)střídání ročního období-ovlivňují jej pohyb a sklon zemské osy-dochází ke změně úhlu dopadu paprsku a ke změně rozdělování tepla na Zemi-rozdíl 7% -o 7% více tepla, když je Země v perihéliu než, když je v aféliu-severní polokoule = léto – afélium – mírnější léto o 7% a pohybuje se také pomaleji, takže je léto delší asi o 7,8 dní-letní půlrok trvá 186dní a 18hodin na severní polokouli a zimní půlrok trvá 178dní a 18hodin-více lidí na severní polokouli – příjemnější-mírnější a delší léto-intenzita radiace – jarní rovnodennost

-v období letního slunovratu dochází k maximální radiaci na obratníku Raka a u rovníku je teplo již menší2)tropický rok – základ občanského kalendáře3)měnící se délka dne a noci na Zemi

-pro 50°s.š – 8hodin a 4 minut = nejkratší den = den zimního slunovratu

Dráha Země

Rovina ekliptiky, ekliptika

Pól ekliptiky

hvězda

pozorovatel

a

b

c

- 16hodin a 23 minut = nejdelší den = letní slunovrat-na polárním kruhu – nejkratší den = 0hodin a 0 minut -> noc trvá 24hodin

- nejdelší den = 24 hodin -> noc trvá 0hodin-na severním pólu – 90tá rovnoběžka – zimní půlrok (polární noc) = 179dnů

- letní půlrok (polární den) = 186dnů4)měnící se polední výška Slunce-deklinace-během roku se mění úhel, který svírá Slunce s rovinou rovníku a tím se mění deklinace a polední výška Slunce (= polední výška v kulminaci)

90° - φ + δPříklad:a)jarní rovnodennost

-na rovníku-deklinace = 0°-zeměpisná šířka = 0°90°-0°+0° = 90° => paprsky dopadají kolmě

-obratník Raka-deklinace = 0°-zeměpisná šířka = 23°30´90°-23°30´+0°= 66°30´ => paprsky dopadají pod tímto úhlem a jsou

nakloněné-u nás 50°s.š.

-deklinace = 0°-zeměpisná šířka = 50°90°-50°+0° =40°

b)letní slunovrat-u nás 50°s.š 90°-50°+0°=63°30´ =>nejteplejší den u nás

c)zimní slunovrat-u nás 50°s.š 90°-50°-23°30´ = 16°30´-severní pól-deklinace = 90°90°-90°+23°30´=23°30´

7.Orientace na ZemiZemě má tvar koule, který je výsledkem dvou sil: přitažlivá síla = gravitaceodstředivá síla (nejmenší je na rovníku, největší v pólech) – způsobuje zploštění ZeměAproximace Země:geoid – plocha, která je v každém svém bodě kolmo na střed Země, když prodloužíme hladinu všech světových moří pod kontinenty – naznačuje fyzický zemský povrchrotační elipsoid – matematicky naprosto přesně definovatelnýreferenční elipsoid – postupně jich byla vypočtena a definována celá řada, na určitém poledníku nebo rovnoběžce se změří určitá vzdálenost a k ní se najde úhel, ze kterého se dá spočítat, jaký je poloměr Země, elipsoid má vždy nějaké parametry – poloosa (6378 km), malá poloosa (obrázek na papíře)Besselův elipsoid v r. 1849 Krasovského elipsoid z r. 1941, který využíval tíhového měření, r. 1984 byl vypočten mezinárodní elipsoid WGS-84 – je geocentrický, jeho střed leží v těžišti Země, jeho poloosa je totožná s osou rotace Země a určuje tvar naší Země pro všechny státy světa, je na něm založen princip GPSreferenční koule – pro matematické výpočty, je jí nahrazován referenční elipsoid, má přesně stejný povrch jako elipsoid, její poloměr je 6 371 016 metrůVlastní určování souřadnicKdyž určujeme polohu na kulovité ploše, používáme vždy sférické souřadnice.Základní souřadnice:

zeměpisná šířka – φ, úhel, který svírá rovina zemského rovníku se směrem tíže, která míří do středu Země, nabývá hodnot 0° – 90°zeměpisná délka – λ, počítá se od nultého poledníku, je to rovina nultého poledníku s poledníkem, který prochází daným bodem na Zemi, rozděluje se na východní a západní délkuNa zeměkouli existují hlavní kružnice - jsou to ty, které vytíná rovina proložená středem Země. Jsou to všechny poledníky a všechny rovnoběžky.-ortodroma – je nejkratší vzdálenost dvou bodů na zeměkouli, je to součást hlavní kružnice, která prochází středem Země. (obrázek na papíře)Poloměru ve středu Země odpovídá úhel α. (obrázek na papíře) Tímto způsobem se určovaly rozměry Země.

Souřadné soustavyObzorníkové souřadnice-výška hvězdy (nad rovinou obzoru – od 0° - tj. východ – do 90° - tj. kulminace), úhel měřený po výškové kružnici-azimut hvězdy – úhel, který měříme po obzoru směrem od jižního bodu ve smyslu otáčení hod. ručiček po průsečíku výškové kružnice roviny obzoru (tj. vzdálenost od bodu, měříme po horizontu)-základní rovinou je rovina obzoru-výška a azimut se během dne mění → proto rovníkové souřadnice (deklinace a h. úhel se během dne nemění)Rovníkové souřadnice-deklinace – úhel na deklinační kružnici od roviny rovníku po průsečík s hvězdou (měříme výšku hvězdy nad rovníkem na deklinační kružnici, ta prochází světovým pólem)-hodinový úhel – v rovině rovníku od jeho průsečíku s meridiánem po průsečí s deklinační kružnicí- souřadnicové soustavya) pravoúhlá – soustava xyzb) polární – je dána délkou a úhlem průvodičec) sférická – souřadnice na povrchu koule

8.Čas na Zemi-nelze definovat, ale můžeme ho měřit-věkovitá hromadění pozorování mu umožnila objevit zákonitosti v periodicitě těchto jevů a s jejich pomocí měřit různé časové úseky-měření z praktického hlediska, dnes nezbytné i pro stanovení zeměpisné délky-pravý místní čas – je dán polohou Slunce-střední místní čas – je dán polohou druhého středního Slunce-pásmový čas – eliminuje tolerovat na každém poledníku střední místní čas. Vymezená pásma od 0° poledníku – na východ 7,5° a na západ 7,5°, u nás je to 15°poledník = středoevropský čas-časová pásma respektují administrativní hranice. I když bude časová rovnice 0, tak v Brně na poledníku 16,5° bude poledne 11:54. Je to způsobeno tím, že Slunce bude na 15°poledníku kulminovat až za 6 minut.-letní čas – hodiny přesuneme o hodinu později (o hodinu dopředu), svítá později, stmívá se později.-mezinárodní datová mez – linie, která přibližně dodržuje 180°(odklání se jen tam, kde by porušila administrativní hranice)

Způsoby určování a měření času-základem určování času byla rotace Země a opěrným bodem na obloze, vzhledem k němuž s otáčení zemského tělesa sleduje, je jarní bod neboj je to hvězda či Slunce. -základ měření času je rotace Zem (střídaní dne a noci)-čas zjišťujeme ke 3 objektům, které můžeme sledovat na obloze:

1) jarní bod – průsečík ekliptiky s rovníkem = vztahuje se hvězdný den2) postavení nějaké hvězdy na obloze3) Slunce

-3 základní druhy času:- hvězdný čas- siderický čas - sluneční čas

1) hvězdný čas = jarní bod

-používají astronomové-astronomické hodiny měří hvězdný čas-jarní bod je základní charakteristikou pro hvězdný čas – nejde vidět na obloze-vždy se trošku posunuje – není konstantní2) postavení hvězdy = siderický den

-oběh Země kolem své osy (delší) – není to ale ještě hvězdný den3) základem měření času je sluneční čas

-existuje pravé Slunce (neurčuje přesný den)-čas střední Sluneční se používá – čas mezi 2 svrchními kulminacemi-pravý Sluneční čas – den (nepoužívá se) – nehodí se pro měření časomíry-sluneční hodiny ukazují čas odvozený od pravého slunečního záření

-polos = stínová tyč svírá s rovinou a Sluncem úhel rovný zeměpisné šířce daného místa

-tři druhy slunečních hodin-vertikální – na jižní stěně

Z =rovina ekliptiky

R = světový rovník

Obzor

Jarní a podzimní bod

Pss,Psp

-rovníkové – musí mít 3 ciferníky – na hoře pro jaro/léto a dole pro podzim/zima –nemůže měřit čas v dny rovnodennosti

-horizontálníStanovení středního Slunečního času-první čas Sluneční střední = Slunce obíhá po ekliptice, ale obíhá naprosto pravidelně, čas je pořád stejný, liší se od toho pravého.-druhý čas Sluneční střední = Slunce běží pravidelně, ale nepohybuje se po ekliptice, ale po rovníku -> základ měření času -> fiktivní SlunceSluneční den-Sluneční rok – siderický skutečný oběh středního Slunce o 360°

- tropický -> doba mezi dvěma průchody druhého středního slunce a středním jarním bodem-hvězdný den je o 3min. 56s. kratší než sluneční den-ve stejnou dobu jsou hvězdy na jiném místěJednotky pro měření času-střední čas ( střední grínvičský čas)-základem měření času je atomový čas-pásmový čas podle světových pásem-smluvený čas – posun o hodinu dopředu nebo dozadu

Časová pásmaČasové pásmo je ta část Země, která používá stejný standardní čas. Původně používali lidé sluneční čas, který má ovšem tu nevýhodu, že se liší od místa k místu. S rozvojem dopravy a komunikace byla tato nevýhoda stále výraznější, takže se postupem času přešlo na pásmový čas, kdy celá oblast Země, zhruba 15 ° kolem daného poledníku, používá stejný čas, který je určen svým posunem od UTC, koordinovaného světového času (většinou je posun určen celistvým počtem hodin, jsou však i výjimky).Základním časovým pásmem je pásmo, ve kterém platí UTC a které se rozkládá kolem nultého poledníku, který prochází Královskou observatoří v Greenwichi (Londýn, Anglie). Z toho důvodu se pásmovému času odpovídajícímu UTC někdy říká Greenwichský čas (GMT, Greenwich Mean Time).Ostatní časová pásma jsou popsána rozdílem počtu hodin, o které se v nich platný čas liší od UTC. Např. středoevropský čas (SEČ) je označen jako UTC+1, neboť je vzhledem k UTC posunut o hodinu napřed (tzn. ve chvíli, kdy je 12:00 UTC, je ve střední Evropě 13:00). Na západní polokouli je čas oproti UTC posunut zpět (např. v New Yorku, USA platí časové pásmo UTC-5), na východní polokouli platí čas, který je před UTC (např. v Tokiu, Japonsko je časové pásmo UTC+9).Ideální časová pásma by se navzájem lišila o celý počet hodin, takže by Zemi rozdělila na přesné pruhy široké 15 °. To by však znamenalo, že státy, které procházejí hranicí takových teoretických pásem, by musely používat dvě časová pásma, jakkoli by byla jejich rozloha malá. Z praktických důvodů se proto stanovily takové tvary časových pásem, které se přizpůsobují hranicím států či jiných územních celků. Některá časová pásma pak používají čas, který se od UTC neliší o celý počet hodin, ale o půlhodiny, či dokonce čtvrthodiny.Čas aktuálně platný na daném místě není dán pouze časovým pásmem, do kterého místo patří, ale také tím, jestli je v daném místě používán letní čas. Skutečná odchylka místně platného času od UTC se tedy může v průběhu roku měnit.Pokud se po přičtení časovému rozdílu k UTC překročí půlnoc, změní se i datum platné na daném místě (např. pokud je pátek, 18:00 UTC, pak v pásmu UTC+8 je sobota, 02:00). Datum se mění též při překročení tzv. datové čáry, která prochází zhruba po 180. poledníku a která tvoří hranici mezi pásmy UTC+12 a UTC-12. Při překročení této čáry směrem na západ (což ovšem znamená ze západní polokoule na východní) se přechází z pásma UTC-12 do pásma UTC+12, takže platný čas se zvýší o 24 hodin, tzn. čas se nemění, ale datum se posune o jeden den vpřed. Při přechodu směrem na východ opačně.

Letní časLetní čas je označení systémové úpravy měření času, při které se v letních měsících roku nepoužívá čas daný příslušným časovým pásmem, ale používá se čas, který je o určitou hodnotu (obvykle o 1 hodinu) posunut dopředu.

Cílem letního času je úspora elektrické energie, která by byla jinak potřeba pro večerní osvětlení. Důvodem je, že většina lidí je aktivnější večer (po západu slunce) než ráno (před východem slunce).

Mezinárodní datová mezDatová hranice (datová čára) je mezinárodní dohodou stanovená hranice, při jejímž překročení je třeba změnit datum.Prochází přibližně poledníkem 180 stup. zeměpisné délky. Je navržena tak, aby procházela co nejdále od lidské civilizace. Vyhýbá se kontinentům a ostrovům.Při překročení datové hranice je potřeba upravit datum tak, aby na východ od datové hranice bylo o den méně než na západ od ní.Např. Pokud jste na východ od datové hranice a víte, že je úterý 16.00 hod., po překročení datové hranice bude bude rázem středa, ale čas 16.00 hod. zůstáváPokud by neexistovala mezinárodní datová hranice, cestovatelům, kteří objedou celou Zeměkouli západním směrem, by po návratu scházel na kalendáři jeden den. Poprvé se to stalo posádce Magellanovy výpravy. Těm, kteří by objeli Zeměkouli východním směrem, by zase jeden den přebýval. To se stalo Phileasovi Foggovi ve slavné knize Julese Verna „Cesta kolem světa za osmdesát dní“.Datová hranice tedy řeší výše popsané těžkosti, na druhé straně přináší různé paradoxy. Například pasažér na dlouhé cestě z Asie do USA přistává na cílovém letišti ve Spojených státech o několik hodin dříve, než odstartoval ze svého domovského letiště.