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LEZIONE 9
Esigenze indispensabili per il genere umano sono da sempre la conoscenza della propria posizione, quella di muoversi, di spostarsi, di raggiungere una meta prendendo una giusta direzione: Orientarsi Quando la destinazione è visibile è facile scegliere la direzione per raggiungerla, percependo in maniera naturale la reciproca posizione tra il punto di partenza e quello di arrivo. Ben diverso è l'atteggiamento quando la destinazione è fuori della vista, perché occorre sapere in quale posizione relativa esso sia rispetto al punto in cui ci si trova inizialmente, a patto inoltre di conoscerlo, per poter scegliere in quale direzione avviarsi ed infine stabilire quale tragitto percorrere. Per introdurre e aiutare lo studente ad appropriarsi di un metodo adatto a concepire lo svolgimento di un simile processo è opportuno iniziare l’apprendimento dalla riflessione relativa all’immediato circostante la presenza del soggetto che osserva. In tal modo si inizierà con l’annotare gli elementi fondamentali che si presentano all’osservazione (strade, piazze, edifici collettivi, abitazioni private, negozi, etc.) e progressivamente si rifletterà sul rapporto che lega tra di loro i singoli elementi rilevati dall’osservazione diretta. Successivamente, sarà opportuno inquadrare il luogo oggetto dell’osservazione in un sistema di riferimento che ne fornisca puntuali indicazioni topografiche di orientamento. L’Orientamento ha un’importanza fondamentale e deve essere sviluppato, per le valenze didattiche che riveste, proprio nella scuola primaria. Orientarsi significa scegliere un sistema di riferimento spaziale e mettere in relazione un oggetto o un luogo con questo sistema. La costruzione di un sistema di riferimento si basa sulla capacità di individuare nell’ambiente punti di riferimento significativi, direzioni e distanze. Dal punto di vista psicologico si parla di sistemi di riferimento centrati sul proprio schema corporeo (egocentrici) o su oggetti che si trovano nello spazio e sono esterni al corpo (allocentrici). Il bambino prima utilizza il proprio corpo per indicare gli oggetti, poi impara a usare come punti di riferimento anche elementi dell’ambiente. Spesso i bambini, ma anche gli adulti, usano promiscuamente punti di riferimento misti (allocentrici e egocentrici). Lo stesso accade per i percorsi … in questo caso però non basta un solo punto di riferimento, bensì occorre una sequenza ordinata di punti di riferimento, costituiti spesso dagli elementi più vistosi dell’ambiente. La direzione da prendere, ad esempio, è un’azione che facciamo continuamente, quasi sempre in maniera automatica, perché si svolge in spazi conosciuti, quelli quotidianamente vissuti.
Quando, però, i luoghi non li conosciamo direttamente, spesso per trovare la direzione giusta ci affidiamo a indicazioni e segnali (come quelli stradali), oppure chiediamo a qualche abitante del luogo o, ancora, ci “rivolgiamo” alla carta geografica (che ci offre queste e tante altre informazioni) o alle nuove tecnologie. Dobbiamo però possedere quelle conoscenze elementari sull’orientamento che acquisiamo – o dovremmo acquisire – appunto nella scuola primaria. Orientare, nel suo significato originario “volgere a oriente” trovare l’oriente, deriva dal verbo latino ( orior, oreris, … oriri :“sorgere … nascere” ). Nel significato più ampio e comune vuol dire trovare la direzione giusta, riconoscere la via da seguire, riferendosi ad alcuni punti fissi … i punti cardinali (nord, sud, est, ovest). Come sappiamo, è sufficiente trovarne uno per ricavare tutti gli altri. Si introduce così il concetto dei punti cardinali incentrando tale argomento sull’osservazione del corso “apparente” del sole dal sorgere (EST) al suo tramontare (OVEST) in modo da stabilire un’asse EST-OVEST rispetto al quale disegnare una perpendicolare i cui vertici saranno espressione del NORD e del SUD. Per identificare la posizione del luogo questo tipo di approccio fornisce l’orientamento “relativo” ovvero in quale direzione il luogo si trova rispetto ad un altro punto di riferimento noto. Ad es. se è noto il luogo dell’Università si indicherà la posizione relativa all’Università stessa di un altro oggetto come per es. la funicolare centrale, ecc., stabilendo in quale direzione cardinale (Nord, Sud, Est, Ovest) tali oggetti si posizionano nello spazio di osservazione. Infine, si spiegherà che oltre alla posizione relativa, che quindi ha bisogno di un riferimento noto, esiste una posizione “assoluta” che è definita da coordinate geografiche (latitudine e longitudine) misurate facendo riferimento ad un sistema riferito a circoli paralleli e circoli meridiani individuati sulla sfera terrestre. Orientamento “relativo” Orizzonte Il campo visivo di un osservatore è limitato da una circonferenza massima, detta orizzonte in cui cielo e terra sembrano toccarsi. La distanza di tale linea dall’osservatore cresce con il crescere dell’elevazione di quest’ultimo sul livello del mare. Si può, quindi, ben dire che l’orizzonte si allarga man mano che ci si innalza.
Punti Cardinali Per individuare nella cerchia dell'orizzonte la posizione di una località si fa riferimento a quattro punti fondamentali, detti punti cardinali, che sono: Nord , Sud , Est ed Ovest. Si chiama punto cardinale ciascuna delle quattro direzioni principali verso le quali è possibile muoversi trovandosi su di una superficie (anche del geoide, la Terra). ● Il Nord corrisponde alla direzione del Polo Nord geografico, chiamato anche Vero Nord, rappresenta il punto immaginario dell’emisfero boreale in cui l'asse di rotazione terrestre incontra la superficie terrestre o per meglio dire la superficie del geoide e viene denominato anche Settentrione ● Il Sud indica il punto opposto al nord e nel nostro emisfero è espresso dal punto in cui il Sole, nel suo moto apparente, durante il giorno raggiunge la posizione più elevata sull'orizzonte; poiché ciò avviene a mezzogiorno, il Sud viene anche detto Mezzogiorno ● L' Est o Oriente , dal latino oriens = “ nascente ”, rappresenta il punto sull'orizzonte dove il Sole sembra sorgere nei giorni equinoziali (equinozio di primavera e d’autunno) () ● l' Ovest o Occidente , dal latino occidens = “ cadente ”, il punto sull’orizzonte dove esso tramonta negli stessi giorni () *(giorni in cui la durata del giorno è uguale a quella della notte e il Sole sorge all’esatto est e tramonta all’esatto ovest) - (in tutti gli altri giorni il Sole sorge leggermente spostato a nord durante l’inverno e leggermente spostato a sud durante l’estate); La rosa dei venti La rosa dei venti è una figura rappresentativa delle direzioni del piano dell’orizzonte. In tale figura si distinguono otto direzioni principali delle quali fanno parte le quattro già menzionate direzioni cardinali e quattro direzioni che si definiscono intercardinali. Quest’ultime denominate nord-est, sud-est, sud-ovest e nord-ovest, sono individuate dalle bisettrici degli angoli compresi fra le direzioni cardinali nord ed est, sud ed est, sud ed ovest e nord ed ovest. Le direzioni principali della rosa si dicono anche venti perché ad esse ci si riferisce normalmente per indicare la direzione da cui proviene il vento.
Orientarsi con il Sole Per orientarsi (termine che letteralmente significa “ rivolgersi verso oriente ”), si può prendere in considerazione l’apparente moto diurno del Sole intorno alla Terra. Nel nostro emisfero (boreale), nella zona compresa tra il Tropico del Cancro ed il Circolo Polare Artico, colui che rivolge la faccia al Sole nel momento in cui esso culmina sull'orizzonte avrà davanti a sé il Sud, alle spalle il Nord, alla sinistra l'Est ed alla destra l'Ovest. Nell'emisfero opposto (australe), tra il Tropico del Capricorno ed il Circolo Polare Antartico, avviene il contrario. Questo sistema di orientamento è applicabile in tutti i giorni dell’anno nelle zone temperate (tra i tropici e i circoli polari) Nelle zone polari (tra i circoli polari e i poli) è limitato ad un periodo più o meno lungo, cioè al “grande dì”. Nella zona intertropicale (tra i tropici), invece, la culminazione del Sole può indicare sia il Nord che il Sud, a seconda dei giorni, per cui non può essere assunto come elemento di riferimento. Orientarsi di Notte Di notte con il cielo sereno ci si può orientare con l’osservazione delle stelle: nel nostro emisfero con la Stella Polare(N), in quello australe con la Croce del Sud(S). Per “rintracciare” la Stella Polare bisogna prima rifarsi all'Orsa Maggiore (grande carro); la Stella Polare si troverà sul prolungamento della congiungente le cosiddette "ruote" posteriori del Gran Carro ad una distanza pari a circa cinque volte l'intervallo tra le due "ruote". La stella polare si trova dunque alla punta del "timone" del Piccolo Carro o Orsa Minore. Nell’emisfero australe ci si può affidare alla Croce del Sud una costellazione formata da 4 stelle. Proiettate nel cielo una linea immaginaria che attraversi la croce lunga quattro volte e mezzo la lunghezza della croce stessa, e poi scendete verticalmente sull'orizzonte e avrete trovato il SUD.
A causa di questa differenza di posizione i meridiani geografici non sono paralleli ai meridiani magneti o, detto in altri termini, i meridiani geografici non sono paralleli alle linee di forza del campo magnetico della Terra. L’angolo formato da meridiani geografici e magnetici varia a seconda del punto sulla superficie terrestre in cui ci si trova e prende il nome di : declinazione magnetica. La declinazione magnetica varia non solo a seconda del luogo sulla superficie terrestre in cui viene misurata ma anche a seconda del tempo in cui la misurazione viene fatta questo perché, è bene ricordarlo, poli magnetici e geografici non sono punti fissi ma variano nel corso degli anni. Il valore della declinazione magnetica è riportato sul margine destro delle carte topografiche dell'I.G.M., insieme alla data in cui è stata rilevata e alla variazione annuale. Per ottenere il valore della declinazione attuale si deve calcolare quanti anni sono passati dalla data di rilevamento della declinazione ad oggi e moltiplicare questo valore per la variazione annuale. Si somma poi il valore trovato alla declinazione magnetica riportata sulla carta e si ottiene la declinazione attuale. In Italia la declinazione magnetica assume valori piuttosto bassi e, per piccole distanze (1 o 2 km), l'errore che si commette trascurandola è generalmente accettabile (qualche decina di metri). La declinazione magnetica è un valore molto importante di cui bisogna tenere conto quando si deve stabilire una rotta con un grado di precisione abbastanza elevato come, ad esempio, è necessario fare quando la distanza da percorrere è relativamente lunga. Orientarsi con l’orologio In mancanza della bussola, é utile conoscere un metodo alternativo di orientamento. Questo proposto é sicuramente meno preciso di quello con la bussola ma è molto semplice da realizzare, infatti, basta avere un orologio a lancette che indichi l'ora solare in posizione orizzontale e ovviamente una giornata di sole. I punti cardinali sud oppure nord possono essere individuati orientando un orologio in modo tale che la lancetta delle ore sia diretta verso il Sole. La bisettrice dell’angolo misurato in senso orario che la lancetta delle ore forma con la direzione delle 12 individua il punto cardinale sud durante il mattino ed il punto cardinale nord durante il pomeriggio. In generale I punti cardinali consentono di individuare solo la posizione approssimata di una località, indicando in quale direzione essa è situata rispetto all'osservatore. Si tratta, però, di una posizione relativa che cambia con il mutare del luogo di osservazione.
Posizione “assoluta” Per poter determinare la posizione assoluta di una qualsiasi località, occorre riferirsi alle coordinate geografiche, che sono rappresentate dalla latitudine e dalla longitudine, i cui elementi di riferimento sono i meridiani e i paralleli che s'immaginano tracciati sulla sfera celeste. I Meridiani e i Paralleli La rete che avvolge in modo immaginario la Terra, costituita dai meridiani e dai paralleli, è chiamata reticolo geografico. I Meridiani e i Paralleli consentono sia di misurare la superficie terrestre sia di identificare un punto su di essa. Questo perché ogni punto del pianeta è individuato da un solo meridiano e da un solo parallelo. Ogni meridiano ha il suo antimeridiano che completa il circolo meridiano, dalla parte opposta. I meridiani hanno tutti la stessa dimensione. Il meridiano fondamentale (o anche primo meridiano o anche meridiano zero) è quello che, per convenzione, passa dall’osservatorio astronomico di Greenwich nei pressi di Londra. Il meridiano di Greenwich e l’antimeridiano di Greenwich dividono la sfera terrestre in due emisferi: uno est o orientale (suddiviso da 0 a 180 Est) e l’altro ovest o occidentale (da 0 a 180 Ovest). L'antimeridiano di Greenwich identifica la cosiddetta linea internazionale del cambio di data e passa per l'Oceano Pacifico. Quando al meridiano di Greenwich il tempo è pari alle ore 12, all'antimeridiano di Greenwich sono le ore 24 dello stesso giorno. In tutti i punti ad Est dell’antimeridiano di Greenwich, di conseguenza, è già iniziato il giorno successivo. Se voliamo da Est verso Ovest (dall’America verso l’Asia) quando attraversiamo la linea del cambiamento di data dobbiamo spostare la data in avanti di un giorno, mentre se voliamo dall’Asia verso l’America dobbiamo mantenere la data del giorno precedente
I Paralleli: sono tutte circonferenze di dimensione “variabile”, si suddividono in 90 a Nord dell’equatore e in 90 a Sud. L’Equatore è l’unico cerchio massimo (0), i Poli sono punti (90). Altri paralleli importanti sono: ➢ il Circolo polare artico 6633’ Nord ➢ il Circolo polare antartico 6633’ Sud ➢ il Tropico del Cancro 2327’ Nord ➢ il Tropico del Capricorno 2327’ Sud La maglia dei paralleli e dei meridiani consente di identificare un punto sulla superficie terrestre mediante la latitudine e la longitudine. Coordinate geografiche Poiché per ciascun punto sulla superficie terrestre è sempre possibile far passare un meridiano ed un parallelo, la posizione di un punto è determinata dall’intersezione di un meridiano con un parallelo. Su questo semplice principio poggia l’adozione delle coordinate geografiche dei luoghi sulla superficie terrestre. Vediamo ora cosa si intende per coordinate geografiche e quali sono:
- La latitudine,che è la distanza angolare di un punto dall'Equatore, misurata in gradi e frazioni di gradi e precisamente Gradi (), Primi (′) e Secondi (″) sull'arco di meridiano compreso tra il punto considerato e l'Equatore. Poiché l’equatore divide la Terra in due emisferi, si distingue una latitudine Nord e una latitudine Sud a seconda che il punto si trovi nell'emisfero settentrionale (Nord o Boreale) o meridionale (Sud o Australe). Il valore della latitudine varia da 0 sull'Equatore a 90 sui Poli. Tutti i punti situati su uno stesso parallelo hanno medesima latitudine.
- La longitudine, che è la distanza angolare di un punto dal meridiano fondamentale (meridiano di Greenwich). Essa viene misurata in gradi e frazioni di grado sull'arco di parallelo passante per il punto da determinare e il meridiano di Greenwich, e può essere est o ovest, a seconda che il punto si trovi ad oriente o ad occidente rispetto al meridiano di Greenwich; varia, inoltre, da 0 sul meridiano di Greenwich a 180 su quello opposto.
Tutti i punti situati sullo stesso meridiano hanno uguale longitudine.
- L'altitudine, che è la distanza verticale di un oggetto dal livello del mare (m s.l.m.) è anche essa una coordinata in quanto è possibile che due località che abbiano esattamente la stessa latitudine e longitudine si trovino a differente altezza sul livello del mare. L’altitudine è ottenibile tramite l’altimetro o le triangolazioni trigonometriche. Per le depressioni marine o lacustri si utilizza lo scandaglio. Il GPS (Global Positioning System), grazie ai satelliti, consente una precisa localizzazione sulla superficie terrestre. QUESITO: quante e quali sono le coordinate geografiche? Facciamo un esempio: Immaginiamo di avere uno spazio tridimensionale (longitudine, latitudine, altitudine) e poniamo in questo spazio un’isola vulcanica, quella denominata Ferdinandea che si innalzò nel mar Tirreno nel luglio del 1831 a seguito di un eruzione sottomarina. L’isola trova nel nostro spazio tridimensionale una precisa collocazione, che può essere misurata in altitudine, latitudine e longitudine. Ma immaginiamo ora di ripetere l’operazione e di misurare l’isola prima del 1831, dopo il 1840, nel 1863 ed oggi; alle date citate l’isola:
- non c’era,
- scomparve,
- ricomparve,
- si è ridotta al Banco di Graham Quindi le sue coordinate sono state di volta in volta differenti. Abbiamo così introdotto la quarta dimensione, o, se si vuole, la quarta coordinata, quella temporale, che troppo spesso viene sottovalutata.
Forma della Terra La Terra è un solido determinato dai moti di rotazione (forza centrifuga) e di rivoluzione (forza centripeta). Durante il moto di rotazione della Terra entra in gioco una forza (centrifuga), la quale spinge il corpo lontano dal centro. Questa forza fa sì che la Terra abbia uno schiacciamento ai poli e un rigonfiamento equatoriale. La forza centripeta è una forza che permette ad un corpo (la Terra) di percorrere una traiettoria circolare (moto circolare). Essa agisce verso l’interno al contrario della forza centrifuga che agisce verso l’esterno. Pertanto, la forma della terra non è esattamente sferica ma è “ assimilabile ” ad un ellissoide di rotazione, ossia a quel solido che si ottiene facendo ruotare un’ellissi intorno al suo asse minore. Ma la superficie dell’ellissoide è un’astrazione matematica, cioè una semplificazione, un modello della realtà che può essere descritto analiticamente con relativa facilità. Infatti, abbiamo detto che è la forma della Terra è “assimilabile” ad un ellissoide di rotazione ma tale forma teorica si discosta dalla realtà della Terra poiché la superficie terrestre non è liscia ed omogenea a causa delle depressioni e dei rilievi che la caratterizzano. Le maggiori deviazioni locali sulla superficie sono: il Monte Everest, con 8850 m (sopra il locale livello del mare) e la Fossa delle Marianne, con - 10.924 m (sotto il locale livello marino). Quindi, per questo motivo, si può affermare che la Terra è un solido assolutamente unico, simile soltanto a sé stesso. Per essere corretti ciò che più si avvicina alla forma della terra è il geoide. Il geoide è un solido irregolare che “coinciderebbe con la superficie dei mari opportunamente prolungata sotto le terre emerse, qualora l’acqua dei mari avesse la stessa temperatura, la stessa densità e non esistessero le perturbazioni dovute alle correnti, ai venti ed alle maree” (G. Inghilleri) Il geoide quindi tiene conto delle irregolarità gravitazionali prodotte dalla presenza di ammassi montuosi o di materiali meno densi come l’acqua degli oceani. L’entità delle deformazioni rispetto alla dimensione della Terra nel suo complesso è così piccola che il risultato finale ha l’aspetto di una superficie appena increspata più liscia della buccia di un’arancia.
E’ importante fare una precisazione: mentre il geoide è una superficie con una rigorosa definizione fisica data dal campo gravitazionale terrestre, ma non è descrivibile matematicamente, l’ellissoide di rotazione è una superficie descrivibile da una formula matematica ma che non ha alcun significato fisico rispetto alla superficie terrestre. Le dimensioni del pianeta erano già note, con ottima approssimazione, al tempo di Eratostene (III sec. a.c.). Negli ultimi due secoli, con lo sviluppo delle tecnologie, sono stati proposti diversi modelli matematici, via via sempre più precisi, che potessero rappresentare la Terra. Inoltre, per descrivere l’irregolarità della superficie terrestre non ci si è serviti di un solo ellissoide. Sono stati infatti modellizzati numerosi ellissoidi di diverse dimensioni, adattati ad ogni specifica zona del pianeta, né esistono infatti oltre 200. Solo negli ultimi anni si sta affermando l’uso di un unico modello matematico che rappresenta una media della superficie terrestre, il WGS84 – World Geodetic System 1984 ed è quello su cui si basa il sistema satellitare GPS. FARE SLIDE 32 I moti fondamentali La Terra compie contemporaneamente diversi movimenti che non soltanto ne fanno mutare la posizione nello spazio ma sono anche causa di fenomeni importanti sulla superficie terrestre. Moto di rotazione In primo luogo il nostro pianeta compie un moto di rotazione intorno al proprio asse, da ovest verso est, quindi in senso contrario all’apparente movimento del Sole e degli astri. L’asse terrestre è la linea immaginaria intorno alla quale la Terra ruota su se stessa. L’asse della Terra è inclinato e forma un angolo di 23o27’ con un’ipotetica perpendicolare. Oppure, se preferiamo, possiamo dire che l’asse della Terra è inclinato e forma un angolo di 6633’ con il piano dell’eclittica. La durata completa di tale rotazione, ossia il tempo impiegato da un punto qualsiasi della superficie terrestre per compiere un giro di 360, è di circa 24 ore ed è detto “giorno solare”. (Il giorno solare dura a volte poco più e a volte poco meno di 24 ore per via della diversa velocità di rivoluzione della Terra intorno al Sole).
L’alternarsi del giorno e della notte A causa della forma della Terra, i raggi solari che giungono ad essa paralleli tra loro, illuminano soltanto la parte rivolta verso il Sole, lasciando al buio la parte opposta. Grazie al movimento di rotazione, in un giorno si alternano dunque all’esposizione al Sole le varie zone della Terra: in ogni momento c’è quindi un emisfero illuminato e l’altro in ombra, separati da una fascia che prende il nome di circolo di illuminazione. Il passaggio, in ogni punto della nostra superficie, dal giorno alla notte non è brusco ma avviene gradualmente grazie alla presenza dell’atmosfera che con i fenomeni di diffusione , rifrazione e riflessione della luce, assicura periodi di chiarore (crepuscolo) già prima del sorgere del Sole (alba) e anche un po’ dopo la discesa del Sole sotto l'orizzonte (tramonto). La durata del crepuscolo in occasione del solstizio è maggiore di quello all’equinozio. Il Sole percorre il cerchio dell’equinozio e del solstizio in 24h. In occasione del solstizio rimane per una percentuale maggiore del tempo nella fascia crepuscolare. La durata del crepuscolo aumenta all’aumentare della latitudine. Il tragitto apparente del Sole nel caso della latitudine maggiore è inclinato rispetto al caso dell’equatore. Viene quindi percorso un tratto maggiore nella fascia crepuscolare. Moto di rivoluzione Contemporaneamente al moto di rotazione introno al proprio asse, la Terra ruota anche intorno al Sole, come tutti gli altri pianeti, percorrendo un’orbita ellittica, definita eclittica, lunga 940 milioni di Km con un moto che è detto di rivoluzione. L'eclittica è il percorso apparente che il Sole compie in un anno rispetto allo sfondo della sfera celeste. Più esattamente, è l'intersezione della sfera celeste con il piano geometrico su cui giace l'orbita terrestre (piano eclittico, o piano dell'eclittica). È un cerchio massimo della sfera celeste. Il nome eclittica deriva da eclissi, poiché le eclissi di Sole avvengono naturalmente su di essa. Tale percorso viene effettuato in senso antiorario ad una velocità media di 29,8 Km/s in un periodo di tempo pari a 365 giorni, 6 ore, 9 minuti e 10 secondi, definito anno solare. Mentre per anno sidereo (più lungo di 20 minuti circa) si intende il tempo che la Terra impiega per effettuare il moto di rivoluzione avendo come riferimento un’altra stella.
Il piano dell’Equatore terrestre è inclinato di 2327′ sul piano dell’eclittica, con il quale, quindi, l’asse di rotazione terrestre (perpendicolare all’Equatore) forma un angolo di 6633′, che si mantiene costante durante tutto il periodo di rivoluzione. Il Sole occupa uno dei due fuochi dell’eclittica terrestre: in base alla II legge di Keplero la Terra si muove con velocità maggiore in perielio (30.3 Km/s) e con una velocità minore in afelio (29.3 Km/s). La seconda Legge di Keplero o legge delle aree , afferma che il segmento congiungente la Terra con il Sole percorre aree uguali in tempi uguali. Ciò comporta che un pianeta si muove più velocemente quando è vicino al Sole che non quando è lontano. L'orbita della terra non è circolare, ma ellittica, il che fa variare la distanza Terra-Sole da un minimo di 147 milioni di chilometri circa (perielio, in gennaio) a un massimo di 152 milioni di chilometri circa (afelio, in luglio). Conseguenze del moto di rivoluzione della Terra:
- l’ analogia di comportamento con gli altri pianeti del Sistema Solare ;
- rivoluzione del corpo di massa minore intorno a quello di massa maggiore ;
- la periodicità degli spostamenti di alcuni gruppi di stelle e di alcune piogge meteoritiche ;
- l’ aberrazione della luce proveniente dagli astri ;
- l’ alternarsi delle stagioni e la variazione della loro durata ;
- la diversa durata del giorno e della notte. Gli ultimi due fenomeni richiedono qualche considerazione in più, se non altro per gli effetti che essi provocano sulla vita del pianeta e sulle attività umane. Si è detto che l’asse di rotazione terrestre è inclinato rispetto al piano dell’eclittica e che si mantiene parallelo a se stesso durante la rivoluzione. Se invece l’asse di rotazione fosse perpendicolare, i raggi del Sole, nel corso di tutto l’anno, avrebbero sempre, nei confronti di uno stesso punto, lo stesso angolo di incidenza: quindi il giorno avrebbe sempre la stessa durata della notte, cioè ogni punto posto ad una data latitudine riceverebbe sempre la stessa quantità di radiazione luminosa nel corso dell’anno. Dal momento che la premessa non è vera, durante il moto di rivoluzione non soltanto cambia la durata dell’insolazione alle varie latitudini, ma anche, per uno stesso posto, nel corso dell’anno, l’incidenza dei raggi solari.
E siccome la quantità di calore ricevuta da qualsiasi punto sulla superficie terrestre dipende appunto dalla durata del giorno e della notte e dalla inclinazione dei raggi solari, ne conseguirà che durante la rivoluzione, cioè nel corso di un anno, nei diversi punti della Terra si avrà l’alternarsi delle stagioni (perfettamente invertite nei due emisferi). A causa della diversa velocità della Terra sull’orbita, le stagioni non risulteranno della stessa durata. Nell’emisfero settentrionale il semestre caldo dura circa 7 giorni e 6 ore in più rispetto a quello freddo, nell’emisfero meridionale si manifesta il contrario. I due nuovi importanti paralleli introdotti per illustrare meglio il movimento di rivoluzione della Terra, il Tropico del Cancro e il Tropico del Capricorno (che rappresentano le massime latitudini alle quali il Sole può raggiungere lo zenit), individuano, insieme con l’ Equatore e il Circolo Polare Artico ed Antartico , le 5 zone astronomiche del nostro pianeta: la zona torrida o tropicale ; le zone temperate ; le zone polari.
- la zona torrida , compresa tra i due Tropici e tagliata in due dall’Equatore, in cui il Sole è sempre alto e a mezzogiorno raggiunge lo zenit, e il giorno più lungo (circa 13 ore) si ha in estate (solo proprio in corrispondenza dell’Equatore il giorno e la notte sono sempre di eguale durata);
- le zone temperate , boreale ed australe, comprese tra i rispettivi Tropici e i Circoli Polari, in cui il Sole non raggiunge mai lo zenit, e si ha una marcata differenza stagionale;
- le zone polari , artica ed antartica, comprese tra i rispettivi Circoli Polari ed i Poli, in cui il Sole non è mai alto sull’orizzonte e la notte e il giorno durano ciascuno 6 mesi.
I moti secondari La Terra compie anche altri movimenti secondari. I più significativi sono: ➢ moto di precessione (nutazione) ➢ variazione dell’inclinazione dell’asse terrestre ➢ variazione dell’eccentricità dell’orbita terrestre Moto di precessione L’asse terrestre, come si è detto, si mantiene parallelo a se stesso durante il moto di rivoluzione, ma ciò è vero solo per tempi non troppo lunghi. In realtà la sua direzione va lentamente mutando a causa dell’attrazione gravitazionale che Sole e Luna esercitano maggiormente sul rigonfiamento equatoriale provocando un raddrizzamento dell’asse di rotazione terrestre. Allo stesso tempo, la Terra si oppone, con il proprio moto di rotazione, a questo spostamento. Le due forze descritte si combinano e il movimento che ne deriva fa disegnare all’asse terrestre un doppio-cono. Tale movimento avviene in senso contrario alla rotazione in un periodo pari a 26.000 anni. Le conseguenze principali sono due:
- A causa della precessione, la stella che indica il Nord non è sempre stata la Stella polare, come oggi. Ad es. al tempo degli Egizi (4000 a.C.) era Thuban, nella Costellazione del Drago; tra 12000 anni (14000 d.C.) sarà Vega, nella Costellazione della Lira.
- A causa della precessione gli equinozi si anticipano e questo fenomeno, alla lunga, potrà portare all’inversione delle stagioni. Inoltre, i coni descritti dall’asse terrestre in realtà risultano ondulati per l’azione attrattiva della Luna che provoca delle perturbazioni periodiche nel moto di precessione, dette nutazioni. Variazione dell’inclinazione dell’asse terrestre Il valore dell’angolo che l’asse terrestre forma con la perpendicolare al piano dell’eclittica non è costante ma varia, entro i 2, in un periodo pari a 40. anni. Tale variazione modifica l’incidenza dei raggi del Sole nel corso dell’anno e quindi influenza il clima
