Земля как планета на ЕГЭ по географии, что нужно знать о вращении, сезонах и времени

Колодец в Сиене

Около 240 года до нашей эры Эратосфен, хранитель Александрийской библиотеки, прочитал про колодец в городе Сиена, нынешнем Асуане. В полдень самого длинного дня года солнце заглядывало в него до самого дна, и отражение стояло на воде. Вертикальный шест в этот момент не отбрасывал тени.

В Александрии в тот же полдень тень у шеста была. Эратосфен измерил угол и получил чуть больше семи градусов, одну пятидесятую полного круга. Расстояние между городами считалось равным пяти тысячам стадиев. Умножив на пятьдесят, он получил окружность Земли в двести пятьдесят тысяч стадиев. Сколько метров было в его стадии, спорят до сих пор, но при самом частом пересчете ошибка выходит в пределах нескольких процентов.

Сиена стоит почти на северном тропике. Над тропиком солнце бывает в зените один раз в году, 21 или 22 июня, в день летнего солнцестояния. Севернее отвесных лучей не бывает никогда. Поэтому для жителя Москвы или Новосибирска полуденное солнце всегда стоит на юге и никогда над головой.

Идеального шара при этом не получается. Экваториальный радиус примерно 6378 километров, полярный 6357, разница около 21 километра. Планета слегка сплюснута у полюсов. Из-за этого дальше всего от центра Земли стоит вершина вулкана Чимборасо в Эквадоре, почти на экваторе, хотя над уровнем моря Эверест выше на два с половиной километра.

Шар под куполом Пантеона

В ночь на 8 января 1851 года Леон Фуко подвесил в подвале своего парижского дома латунный шар на двухметровой проволоке. Раскачал и стал смотреть. Ждать пришлось недолго. Плоскость качания медленно поворачивалась по часовой стрелке.

В начале февраля маятник показали в меридианном зале Парижской обсерватории, и приглашения Фуко звали ученых прямо посмотреть на вращение Земли. В конце марта опыт перенесли в Пантеон. Шар весом 28 килограммов висел на тросе длиной 67 метров, внизу насыпали песок, и острие чертило на нем бороздки. Каждая новая бороздка ложилась чуть в стороне от прежней. Маятник сохранял плоскость, а пол под ним вместе со всем Парижем поворачивался. Копия маятника качается в Пантеоне и сейчас.

В Ленинграде похожий маятник повесили в 1931 году под куполом Исаакиевского собора, на тросе длиной 98 метров. Он качался там больше полувека, до 1986 года. Шар ходил над кругом с делениями, и за час плоскость уходила на заметный угол.

Относительно звезд Земля оборачивается вокруг оси за 23 часа 56 минут. Относительно Солнца выходят ровно сутки, и из них берут школьную пропорцию, 360 градусов за 24 часа. Отсюда самая полезная для экзамена пропорция. Пятнадцать градусов долготы соответствуют одному часу, один градус четырем минутам. Земля крутится с запада на восток, и солнце раньше восходит там, где восточнее. Во Владивостоке уже заканчивается рабочий день, когда в Калининграде только завтракают.

На экваторе поверхность проносится со скоростью около 1670 километров в час, у полюса почти стоит. Маятник Фуко на полюсе повернулся бы за сутки ровно один раз, на экваторе не повернулся бы совсем. Тот же эффект отклоняет ветры и течения, в Северном полушарии вправо.

Четверг на островах Зеленого Мыса

Пять кораблей Магеллан вывел из испанской гавани в сентябре 1519 года. Обратной дороги он не увидел, в 1521-м его убили в стычке на филиппинском острове Мактан. Вернулась одна «Виктория». Из двухсот с лишним человек домой добрались восемнадцать. В июле 1522 года,, подойдя к островам Зеленого Мыса, моряки отправили шлюпку на берег за провизией. По судовому журналу была среда. На берегу сказали, что четверг. Спорить с берегом никто не стал.

Антонио Пигафетта, который вел дневник каждый день, перепроверил записи и ошибки не нашел. Позже стало ясно, в чем дело. Корабли шли на запад, вслед за солнцем, и каждые сутки у них получались чуть длиннее береговых. За полный круг набежали лишние двадцать четыре часа, ровно один день.

Для таких случаев на карте есть линия перемены дат. Она идет по Тихому океану, в основном вдоль 180-го меридиана, и обходит острова и берега, чтобы не резать страны пополам. У Берингова пролива она проходит между российским и американским островами Диомида, расстояние между ними около четырех километров, а разница в дате целые сутки. Если пересекать линию с запада на восток, одну дату проживают дважды. С востока на запад дата перескакивает на день вперед.

Самоа в 2011 году перенесло себя на другую сторону линии, поближе по времени к Австралии и Новой Зеландии, с которыми торгует. Пятницу 30 декабря там просто вычеркнули из календаря. За четвергом сразу наступила суббота.

День двух полдней

До конца девятнадцатого века каждый город жил по своему солнцу. Полдень наступал, когда солнце стояло выше всего, и в соседних городах часы расходились на минуты. Пока ездили на лошадях, это никому не мешало. Поезда все изменили. Расписание, составленное по часам одного города, в соседнем уже не сходилось.

Американские и канадские железные дороги 18 ноября 1883 года разом перевели часы на пояса. Вокзальные часы в тот полдень сверяли с телеграфным сигналом и переводили стрелки. В одних городах сдвиг вышел на несколько минут, в других почти на полчаса, и газеты прозвали это воскресенье днем двух полдней. Спор о том, от какой линии считать долготу, решали в Вашингтоне осенью 1884 года. Делегаты приехали из 25 стран, и за гринвичскую обсерваторию проголосовали двадцать два государства. Против был один голос, еще двое воздержались, среди них Франция, которая до 1911 года продолжала считать от Парижа.

С тех пор различают местное и поясное время. Местное время зависит от долготы точки, у каждого меридиана оно свое. Поясное одно на весь пояс шириной около пятнадцати градусов. В России поясное время ввели в 1919 году. Сейчас в стране одиннадцать часовых зон, и когда в Калининграде девять утра, на Камчатке уже семь вечера.

Границы зон проводят по регионам и удобству, поэтому поясное время внутри страны расходится с местным иногда больше чем на час. Москва стоит на 37-м с половиной градусе восточной долготы, а московское время привязано к 45-му меридиану. Семь с половиной градусов разницы. Полчаса. Поэтому выше всего солнце над Кремлем поднимается около половины первого. На экзамене такие вопросы решают двумя разными способами. Если задание про поясное время, считают по часовым зонам. Если про положение солнца, то по долготе, четыре минуты на градус.

Январь ближе к Солнцу

Ближе всего к Солнцу Земля подходит в начале января, примерно на 147 миллионов километров. Дальше всего она в начале июля, около 152 миллионов. Выходит, северная зима приходится на самый близкий к Солнцу участок орбиты. Расстояние тут почти ни при чем.

Смену сезонов делает наклон земной оси. Ось отклонена от перпендикуляра к плоскости орбиты примерно на 23,4 градуса и все время смотрит в одну точку неба, почти на Полярную звезду. Полгода к Солнцу сильнее повернуто Северное полушарие, полгода Южное. Лучи падают круче. День длиннее. Поверхность прогревается лучше.

Из того же числа получаются все главные параллели. Тропики лежат на широте 23,4 градуса, полярные круги на 66,6. Между тропиками солнце хотя бы раз в году бывает в зените, это тропический пояс освещенности. За полярными кругами бывают полярный день и полярная ночь, в Мурманске солнце не поднимается над горизонтом примерно с начала декабря до середины января. На самих полюсах сутки растягиваются в год. На американской станции на Южном полюсе солнце садится один раз, в конце марта, и восходит снова в конце сентября. Полгода оно ходит кругами над горизонтом, почти не меняя высоты. Между тропиком и полярным кругом лежат умеренные пояса, где солнце никогда не стоит в зените и никогда не пропадает на сутки.

Весь год держится на четырех датах. Около 20 марта и 23 сентября равноденствия, солнце в зените над экватором, день и ночь почти равны по всей планете. Около 21 июня и 22 декабря солнцестояния, солнце над одним из тропиков. Для Северного полушария вне тропиков полуденная высота солнца в равноденствие равна девяноста градусам минус широта места. В летнее солнцестояние к ней прибавляют 23,4, в зимнее вычитают.

Что из этого проверяют на ЕГЭ

По проекту демоверсии 2027 года экзамен по географии не меняется. Двадцать девять заданий, из них восемь с развернутым ответом, 38 первичных баллов, на работу 3 часа.

Тема встречается и в первой части, где нужно определить поясное время или сравнить продолжительность дня в разных точках, и во второй. Характерное задание второй части просит определить, в какой из трех точек Солнце в указанный момент по времени Гринвичского меридиана стоит выше всего над горизонтом. Решение начинают с полуденного меридиана. Если на Гринвиче 19 часов, полдень сейчас на 105 градусах западной долготы, потому что семь часов разницы умножают на пятнадцать градусов. Выше всего солнце там, где точка ближе к этому меридиану и ближе к широте, над которой солнце в эту дату стоит в зените. За такое задание дают до 2 баллов, и один из них снимают, если в обосновании не хватает одного из элементов.

В 2026 году порог по географии составлял 37 тестовых баллов, вузы Минобрнауки принимали от 40 по приказу № 881 от 14 ноября 2025 года. Отдельного минимума на прием 2027 года пока нет.

Куда двигаться дальше

Для проверки хватит глобуса и настольной лампы, лучше в темной комнате, чтобы граница света и тени на глобусе была видна четко. Поставить лампу в центре стола, провести глобус вокруг нее, не меняя наклона оси, и остановиться в четырех точках года. В каждой назвать, над какой параллелью солнце в зените и где сейчас полярный день.

Карты, градусная сеть и координаты разобраны в соседних материалах по географии на classicum.ru. Там же можно записаться на бесплатную консультацию с методистом, занятия по географии идут онлайн, в малых группах, по кодификатору текущего года.

Частые вопросы про Землю как планету на экзамене