Baoshan/iStock/GettyImages
Jorden slutför en hel 360-graders snurr var 24:e timme, vilket ger upphov till den välbekanta soluppgången i öster och solnedgången i väster. Medan planetens rotationsaxel förblir fixerad, ändras ythastigheten för den rotationen dramatiskt från ekvatorn till polerna. Den här artikeln förklarar varför ekvatorn rör sig snabbast och polerna i princip inte rör sig alls, och utforskar de atmosfäriska och geofysiska konsekvenserna av denna variation.
Hastigheten är högst vid ekvatorn (~1 670 km/h) och sjunker till noll vid polerna.
Planeten snurrar runt en imaginär linje som går från nordpolen, genom dess centrum, till sydpolen. Tänk på en karusell:stången är det centrala stödet som håller åket i svängning. Eftersom axeln är fixerad spårar varje punkt på jorden en cirkulär bana runt den, men banans radie – och därmed avståndet som tillryggaläggs under en dag – varierar med latitud.
Vid ekvatorn är jorden bredast, med en omkrets på ungefär 40 000 km (24 855 mi). När man rör sig norrut eller söderut mot polerna, krymper omkretsen och blir noll exakt vid polerna. En lätt mental bild är att knyta ett snöre runt en basketboll:snöret måste vara längst i mitten och kan inte omringa toppen eller botten.
Eftersom jorden tar 24 timmar att fullborda en rotation, är den linjära hastigheten på vilken latitud som helst helt enkelt omkrets ÷ 24 timmar. Vid ekvatorn går det ut på cirka 1 667 km/h (1 036 mi/h). Vid 40°N – latituden för städer som Philadelphia och New York – är omkretsen ~30 600 km (19 014 mi), vilket ger en hastighet på ~1 275 km/h (792 mi/h). Vid polerna är avståndet noll, så ythastigheten är i praktiken 0 km/h.
Även på medelbreddgrader rör du dig över 1 000 fot per sekund – ungefär en fot varje millisekund – helt enkelt genom att stå still.
Eftersom luftmassor rör sig över en roterande yta, orsakar Coriolis-effekten vindar att kröka, med avböjningen ökande mot polerna. Denna variation är en nyckelfaktor i jetströmmar, cykloner och globala vädermönster, och är central för klimatmodeller som bedömer långsiktiga förändringar som uppvärmning, skogsbränder och spridning av föroreningar.
Planetens axel är inte helt stabil. En subtil 433-dagars svängning känd som Chandler-wobble förskjuter nordpolens position något. Nyligen genomförda simuleringar från NASA:s Jet Propulsion Laboratory (JPL) visar att storskalig havs- och atmosfärisk turbulens återgår till denna vingling, och modulerar dygnets längd under decennier och århundraden.
Jordens magnetfält genereras av rörelse i dess flytande yttre kärna. Även om kärnans rotation inte är identisk med ytrotationen, är de två sammanlänkade genom komplexa magnetohydrodynamiska processer som hjälper till att upprätthålla det geomagnetiska fält som vi förlitar oss på för navigering och avskärmning från solstrålning.
Alla kroppar roterar inte som jorden. Venus snurrar retrograd, medan Uranus axel är tippad på ~98°, vilket ger den extrema säsongsvariationer. Att studera dessa variationer hjälper forskare att förstå planetbildning och utvecklingen av rotationsdynamik i hela kosmos.
