La Terra e il suo moto

La forma ellissoidale e geoidale della Terra

La Terra non è perfettamente sferica, ma assume una forma ellissoidale a causa della forza centrifuga generata dalla sua rotazione. Questo comporta un rigonfiamento equatoriale e uno schiacciamento polare, con una differenza di circa 21 km tra il raggio equatoriale (circa 6378 km) e quello polare (circa 6357 km). Per descrivere la forma della Terra in maniera più accurata, si utilizza un ellissoide di rotazione, che è una figura geometrica ottenuta dalla rotazione di un'ellisse attorno al suo asse minore. Tuttavia, l'ellissoide non tiene conto delle irregolarità minori del rilievo terrestre, come montagne e fosse oceaniche. Per questo motivo, si introduce il concetto di geoide, una superficie equipotenziale del campo gravitazionale terrestre che meglio rappresenta l'effettiva forma fisica del pianeta. Il geoide è perpendicolare alla direzione della gravità in ogni punto e mostra variazioni rispetto all'ellissoide, con un geoide che si eleva sopra l'ellissoide nei continenti e si abbassa negli oceani, con una discrepanza che può raggiungere anche i cento metri.

I sistemi geografici di riferimento e le coordinate geografiche

I sistemi geografici di riferimento consentono di identificare la posizione di un punto sulla superficie terrestre attraverso coordinate geografiche. I poli geografici, Nord e Sud, sono definiti dall'intersezione dell'asse di rotazione terrestre con la superficie del pianeta. L'Equatore è una linea immaginaria equidistante dai poli, che divide la Terra in emisfero boreale e australe. I paralleli sono linee immaginarie parallele all'Equatore, e i meridiani sono semicirconferenze che uniscono i poli. Il meridiano di Greenwich è il punto di riferimento per la longitudine, che si estende da 0º a 180º verso est o verso ovest. La latitudine è l'angolo tra l'Equatore e un punto sulla superficie terrestre, misurato in gradi, primi e secondi, da 0º a 90º verso nord o sud. L'altitudine è la distanza verticale di un punto rispetto al livello medio del mare, misurata in metri, e viene utilizzata per determinare l'elevazione di un punto sulla Terra.

Orientamento e movimento apparente del Sole

L'orientamento terrestre può essere determinato osservando il Sole e le stelle. I punti cardinali, Est, Ovest, Nord e Sud, sono stabiliti in base al movimento apparente del Sole: l'Est è la direzione in cui il Sole sorge durante gli equinozi, mentre l'Ovest è dove tramonta. A mezzogiorno solare, l'ombra proiettata da un oggetto verticale, come un bastone, punta verso il Nord nell'emisfero boreale e verso il Sud nell'emisfero australe. Di notte, l'orientamento può essere facilitato dalla Stella Polare nell'emisfero boreale, che si trova quasi in corrispondenza del polo celeste nord, e dalla Croce del Sud nell'emisfero australe, che indica approssimativamente la direzione del polo celeste sud.

Il moto di rotazione della Terra e le sue conseguenze

La Terra compie una rotazione completa attorno al proprio asse in circa 23 ore e 56 minuti, noto come giorno sidereo. Il giorno solare, che dura mediamente 24 ore, è il periodo tra due passaggi consecutivi del Sole al meridiano locale e differisce dal giorno sidereo a causa del moto di rivoluzione della Terra attorno al Sole. La velocità di rotazione varia in funzione della latitudine, essendo massima all'Equatore e nulla ai poli. La rotazione terrestre può essere dimostrata attraverso l'osservazione del movimento apparente delle stelle e con esperimenti come quello del pendolo di Foucault, che evidenzia la rotazione della Terra rispetto al piano di oscillazione del pendolo. Le conseguenze del moto di rotazione includono l'alternanza di giorno e notte e l'effetto Coriolis, che influenza i movimenti atmosferici e oceanici, causando la deviazione dei venti e delle correnti marine.