domingo, 22 de enero de 2012

MOVIMIENTO DE ROTACION Y TRASLACION DE LA TIERA

MOVIMIENTO DE ROTACIÓN DE LA TIERRA:
MOVIMIENTO DE TRASLACIÓN DE LA TIERRA:

MOVIMIENTO DE ROTACIÓN DE LA TIERRA , 
VISTA DESDE EL ESPACIO



Movimientos de la Tierra, rotación, traslación, día y noche, estaciones del año, órbita, eje terrestre. Geografía de la Tierra.  

Como hemos visto en el artículo anterior sobre “La Tierra en el Sistema Solar”, todos los planetas de nuestro sistema solar giran en torno, justamente, del sol, siguiendo una órbita (una línea fija que se repite cíclicamente). Este movimiento se llama Traslación o Revolución. En el caso del Planeta Tierra, dar una vuelta completa de su órbita lleva 365 días y 6 horas, es decir, un año (para ajustar en el calendario esas 6 horas sobrantes se suman y cada 4 años hay un año bisiesto de 366 días).







Durante el año que dura el movimiento de traslación, la Tierra va variando su posición en relación al Sol, estando por etapas más cerca o más lejos de él, y eso determina las estaciones del año (verano, otoño, invierno y primavera). Esto se debe dos factores:
El primero, que la órbita es elíptica y no circular (es similar a un óvalo) y por tanto a medida que se recorre es distinta la distancia que existe entre la Tierra y el Sol. En segundo lugar, a que el eje de rotación de nuestro planeta está inclinado y el resultado es que un primero es un hemisferio (norte o sur) y luego el otro el que se encuentra más expuesto a los rayos solares. Es por eso que cuando en el hemisferio norte estamos en verano, en el sur se está en invierno y viceversa.
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Pasamos al segundo movimiento del planeta tierra (y del resto de los de nuestro sistema solar): la Rotación. La rotación consiste en que la Tierra gira sobre sí misma, alrededor de su eje, una línea imaginaria que va desde el polo norte al sur. Este movimiento se hace en sentido Oeste-Este (el sentido contrario al de las agujas del reloj).
La rotación toma 24 horas, es decir, un día completo, y es lo que marca la diferencia entre el día y la noche. Esto se debe a que una parte del planeta queda expuesta a los rayos del sol que la ilumina, mientras que la otra no los recibe quedando a oscuras.




Sabemos que durante el día el Sol nos ilumina y por la noche no, que en verano hace calor y en invierno hace frío. Estos fenómenos se producen porque la Tierra se mueve de dos formas: una sobre sí misma, es decir, sobre un eje imaginario que pasa por su centro en cuyos extremos se encuentran los polos, originando así un movimiento que se llama de rotación . Hay otro movimiento llamado de traslación, en éste la Tierra gira alrededor del Sol.

El movimiento de rotación se produce de izquierda a derecha y tarda 23 horas, 56 minutos y 4 segundos aproximadamente en hacer un giro completo. Consecuencia de este movimiento son los días y las noches, ya que en la parte de la Tierra que queda iluminada por los rayos del Sol, es de día, y en la que queda a la sombra es de noche.

Al mismo tiempo que la Tierra gira sobre sí misma, hace un viaje alrededor del Sol que ya conocemos con el nombre de movimiento de traslación; para hacerlo tarda 365 días, 6 horas y 9 minutos, es decir, un año. Las horas que quedan sueltas suman un día más, por eso cada cuatro años, es de 366 días y es conocido como año bisiesto.






inclinación del eje terrestre se mantiene durante el movimiento de traslación y esto hace que los rayos solares lleguen a la Tierra más inclinados en unas épocas que en otras. La iluminación y el calentamiento del planeta durante el día y la noche varían. En el día los rayos del Sol inciden en forma variable sobre la superficie de la Tierra. En la mañana y en la tarde, los rayos solares caen en forma oblicua y menos intensos, es por eso que hay poco calor. Al mediodía, los rayos caen verticalmente y con mayor intensidad, produciendo más calor y mayor iluminación. Durante la noche, la luna refleja los rayos del Sol, dando poca iluminación y menos calor a la superficie
En los polos debido a la inclinación del eje terrestre, la situación cambia, pues mientras un polo está seis meses en oscuridad, el otro permanece iluminado.
Debido a la inclinación de la Tierra, se suceden las estaciones: primavera, verano, otoño e invierno. Cuando llega el invierno suele hacer frío e incluso cae nieve en muchos lugares. Cuando hace calor, es verano. Si se caen las hojas de los árboles, llueve y hace viento, es otoño. Y, cuando el campo y las plantas se llenan de flores es primavera.

Todas las estaciones ocurren durante un año y cambian con los solsticios que son los días más cortos del año y los equinoccios, que corresponden a los días más largos.
Hay dos solsticios, uno de verano, que comienza cada 21 de junio y otro de invierno cada 21 de diciembre. Por su parte los equinoccios de primavera y otoño, las estaciones intermedias, empiezan cada 21 de marzo y 23 de septiembre respectivamente.

La Tierra esta dotada de dos movimientos principales estrechamente relacionados con el clima y sus variaciones: el de traslación y el de rotación. El primero es el recorrido que efectúa el planeta en torno al Sol, fuente de calor que regula todo el proceso climático terrestre. El segundo es el movimiento que ejecuta la Tierra sobre su eje imaginario que pasa por los polos, y que produce el día y la noche, con la consiguiente influencia en los procesos atmosféricos.
La órbita que describe la Tierra es una elipse ligeramente alargada, ocupando el Sol uno de los dos focos. Cuando la Tierra pasa por el punto más cercano al Sol, llamado perihelio (sucede en el mes de enero), se encuentra a una distancia de 147.7 millones de kilómetros del mismo, mientras que cuando se halla en el punto más alejado llamado afelio (sucede en el mes de julio), dista 152.2 millones de kilómetros. No obstante, por orden práctico, casi siempre se utiliza la distancia media, esto es 149.5 millones de kilómetros. El tiempo que invierte la Tierra en completar ese recorrido da origen al año terrestre, denominado también año trópico, siendo la unidad fundamental del tiempo, ya que comienzan las distintas estaciones en las mismas épocas de dicho año. Su duración es de 365 días, 5 horas, 48 minutos y 45.975 segundos.
El eje imaginario en torno del cual gira el globo terrestre, no es perpendicular al plano de la órbita que describe alrededor del Sol, conocido como eclíptica, sino que está 23º 27' inclinado con respecto al mismo. Se debe a esta inclinación la desigualdad de los días y las noches y la sucesión de las estaciones.
La inclinación del eje terrestre, la excentricidad de la órbita y la esfericidad del planeta, hace que la cantidad de luz y calor procedente del Sol no sea la misma en toda la superficie de la Tierra. Estas diferencias de iluminación, calentamiento de la atmósfera y suelo terrestre, son la causa de que experimente grandes oscilaciones la temperatura de cada región, país y continente, y de que varíen constantemente, a través del año, los fenómenos que dependen de la misma.
De acuerdo con las variaciones climáticas que sufre la Tierra, el año esta dividido en cuatro períodos o estaciones.

Las estaciones del año
Las cuatro estaciones son: primavera, verano, otoño e invierno. Las dos primeras componen el medio año en que los días duran más que las noches, mientras que en las dos restantes las noches son más largas que los días.
Estas variaciones como se ha indicado, son debidas a la inclinación del eje de rotación, gracias al cual estos fenómenos no se producen al mismo tiempo en el hemisferio Norte (Boreal) que en el hemisferio Sur (Austral), sino que están invertidos el uno con relación al otro. Mientras la Tierra se mueve en torno al Sol con el eje del Polo Norte inclinado hacia él, el del Polo Sur lo está en sentido contrario. Por lo tanto, las regiones del primero reciben más radiación solar que las del segundo. Más tarde se invierte este proceso y son las zonas del hemisferio Boreal las que reciben menos radiación solar.
Estas cuatro estaciones están determinadas por cuatro posiciones principales opuestas dos a dos, que reciben el nombre de solsticios y equinoccios




El eje de rotación terrestre tiene una inclinación de 23º sobre el cual gira la Tierra en un movimiento de rotación sobre sí misma dando lugar al día y la noche según las partes expuestas al Sol. Al mismo tiempo la Tierra gira alrededor del Sol dentro de una órbita elíptica dando lugar a las estaciones del año según la forma de incidir las radiaciones solares en la superficie terrestre que varían en función de la oblicuidad con que se producen dada la inclinación del eje de rotación terrestre y la situación del planeta a lo largo de su traslación alrededor del Sol.
En este momento, por ejemplo, en el hemisferio norte es verano porque los rayos solares inciden más perpendicularmente sobre esta parte del planeta concentrándose mas la radiación solar, lo cual produce un aumento de las temperaturas. En cambio, en el hemisferio sur es invierno porque la incidencia de los rayos solares sobre la Tierra es más oblicua haciendo que se disperse más su energía y calor , produciéndose un descenso de las temperaturas. Cuando la Tierra se sitúe en el otro extremo de su elíptica ocurrirá justamente lo contrario. Es decir, la mayor cantidad de calor (verano) no se produce por una mayor proximidad al Sol (que de hecho es poco relevante) sino por una mayor perpendicularidad en la incidencia de las radiaciones solares (mayor concentración de calor)(A).
Cuando la incidencia es más oblicua o inclinada (invierno)(B) las radiaciones solares quedan más dispersadas y su energía y calor más expandido sobre la superficie terrestre dando lugar a bajadas de temperatura.
El movimiento de traslación de la Tierra alrededor del Sol dura un año y según va variando la posición de la Tierra respecto del Sol se van sucediendo las estaciones del año cada tres meses aproximadamente. También se producen en nuestro planeta dos movimientos más (precesión y nutación) que influyen en este fenómeno.


Movimiento de rotación

Artículo principal: Rotación de la Tierra

Movimiento de rotación.
Es un movimiento que efectúa la Tierra girando sobre sí misma a lo largo de un eje imaginario denominado Eje terrestre que pasa por sus polos. Una vuelta completa, tomando como referencia a las estrellas, dura 23 horas con 56 minutos y 4 segundos y se denomina día sidéreo. Si tomamos como referencia al Sol, el mismo meridiano pasa frente a nuestra estrella cada 24 horas, llamado día solar. Los 3 minutos y 56 segundos de diferencia se deben a que en ese plazo de tiempo la Tierra ha avanzado en su órbita y debe de girar algo más que un día sideral para completar un día solar.
La primera referencia tomada por el hombre fue el Sol, cuyo movimiento aparente, originado en la rotación de la Tierra, determina el día y la noche, dando la impresión que el cielo gira alrededor del planeta. En el uso coloquial del lenguaje se utiliza la palabra día para designar este fenómeno, que en astronomía se refiere como día solar y se corresponde con el tiempo solar.


 Movimiento de traslación

Artículo principal: Traslación de la Tierra

Esquema (sin escala) de la traslación de la Tierra alrededor del Sol.
Es un movimiento por el cual la Tierra se mueve alrededor del Sol. En 365 días con 6 horas, esas 6 horas se acumulan cada año, transcurridos 4 años, se convierte en 24 horas (1 día). Cada cuatro años hay un año que tiene 366 días, al que se denomina año bisiesto. La causa de este movimiento es la acción de la gravedad, y origina una serie de cambios que, al igual que el día, permiten la medición del tiempo. Tomando como referencia el Sol, resulta lo que se denomina año tropical, lapso necesario para que se repitan las estaciones del año. Dura 365 días, 5 horas y 47 minutos. El movimiento que describe es una trayectoria elíptica de 930 millones de kilómetros, a una distancia media del Sol de prácticamente 150 millones de kilómetros ó 1 U.A. (Unidad Astronómica: 149 675 000 km). De esto se deduce que la Tierra se desplaza con una rapidez media de 106 200 km/h (29,5 km/s).
La trayectoria u órbita terrestre es elíptica. El Sol ocupa uno de los focos de la elipse y, debido a la excentricidad de la órbita, la distancia entre el Sol y la Tierra varía a lo largo del año. En los primeros días de enero se alcanza la máxima proximidad al Sol, produciéndose el perihelio, donde la distancia es de 147,5 millones de km,[1] mientras que en los primeros días de julio se alcanza la máxima lejanía, denominado afelio, donde la distancia es de 152,6 millones de km.
Como se observa en el gráfico de arriba, el eje terrestre forma un ángulo de unos 23,5º respecto a la normal de la eclíptica, fenómeno denominado oblicuidad de la eclíptica. Esta inclinación, combinada con la traslación, produce sendos largos períodos de varios meses de luz y oscuridad continuadas en los polos geográficos, además de ser la causa de las estaciones del año, derivadas del cambio del ángulo de incidencia de la radiación solar.

Movimiento de precesión

Artículo principal: Precesión

Ángulo de Precesión.
El movimiento de precesión de los equinoccios o mejor llamado movimiento de trompo, es debido al movimiento de precesión de la Tierra causado por el momento de fuerza ejercido por el sistema Tierra-Sol en función de la inclinación del eje de rotación terrestre con respecto al Sol (alrededor de 23,43°).
La inclinación del eje terrestre varía con una frecuencia incierta, ya que depende (entre otras causas) de los movimientos telúricos. En febrero del 2010, se registró una variación del eje terrestre de 8 centímetros aproximadamente, por causa del terremoto de 8,8° Richter que afectó a Chile. En tanto que el maremoto y consecuente tsunami que azotó al sudeste asiático en el año 2004, desplazó 17,8 centímetros al eje terrestre.[2]
Debido a lo anterior, la duración de una vuelta completa de precesión nunca es exacta; no obstante, los científicos la han estimado en un rango aproximado de entre 25 700 y 25 900 años. A este ciclo se le denomina año platónico.

Movimiento de nutación

Artículo principal: Nutación

La precesión se acompaña de una oscilación del eje de rotación hacia abajo y hacia arriba, que recibe el nombre de nutación.
La precesión es aún más compleja si consideramos un cuarto movimiento: la nutación. Esto sucede con cualquier cuerpo simétrico o esferoide girando sobre su eje; un trompo (peonza) es un buen ejemplo, pues cuando cae comienza la precesión. Como consecuencia del movimiento de caída, la púa del trompo se apoya en el suelo con más fuerza, de modo que aumenta la fuerza de reacción vertical, que finalmente llegará a ser mayor que el peso. Cuando esto sucede, el centro de masa del trompo comienza a acelerar hacia arriba. El proceso se repite, y el movimiento se compone de una precesión acompañada de una oscilación del eje de rotación hacia abajo y hacia arriba, que recibe el nombre de nutación.
Para el caso de la Tierra, la nutación es la oscilación periódica del polo de la Tierra alrededor de su posición media en la esfera celeste, debido a las fuerzas externas de atracción gravitatoria entre la Luna y el Sol con la Tierra. Esta oscilación es similar al movimiento de una peonza (trompo) cuando pierde fuerza y está a punto de caerse.[3]
La Tierra se desplaza unos nueve segundos de arco cada 18,6 años, lo que supone que en una vuelta completa de precesión, la Tierra habrá realizado 1385 bucles.

 Bamboleo de Chandler

Artículo principal: Bamboleo de Chandler
Se trata de una pequeña oscilación del eje de rotación de la Tierra que añade 0,7 segundos de arco en un período de 433 días a la precesión de los equinoccios. Fue descubierto por el astrónomo norteamericano Seth Carlo Chandler en 1891, y actualmente no se conocen las causas que lo producen, aunque se han propuesto varias teorías (fluctuaciones climáticas causantes de cambios en la distribución de la masa atmosférica, posibles movimientos geofísicos bajo la corteza terrestre,variaciones de concentración salina en el mar, etc.).[4]
El máximo rango registrado por esta oscilación ocurrió en el año 1910, y por razones que aún se desconocen, este movimiento desapareció durante seis semanas en el año 2006.[5]


La suma del Bamboleo de Chandler y otros efectos menores se denomina movimiento polar.


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