पृथ्वी की गतियाँ: घूर्णन, परिक्रमण और ऋतुएँ

पृथ्वी कभी स्थिर नहीं रहती। यह एक साथ दो तरह की गति करती है।

यह अपनी धुरी पर घूमती है और सूर्य की परिक्रमा करती है। हर गति का अपना अलग प्रभाव होता है।

1.1 घूर्णन क्या है?

पृथ्वी का अपनी धुरी पर घूमना घूर्णन कहलाता है। धुरी एक काल्पनिक रेखा है जो उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवों से होकर गुजरती है।

एक पूरा चक्कर लगाने में लगभग 24 घंटे लगते हैं। कक्षा 6 की भूगोल की पुस्तक में इस अवधि को पृथ्वी का एक दिन कहा गया है। घूर्णन से दिन और रात होते हैं।

1.2 परिक्रमण क्या है?

पृथ्वी का सूर्य के चारों ओर घूमना परिक्रमण कहलाता है। जिस रास्ते पर यह घूमती है, उसे इसकी कक्षा कहते हैं।

एक चक्कर लगाने में 365 और एक चौथाई दिन लगते हैं। यह एक वर्ष होता है। परिक्रमण और धुरी के झुकाव के कारण ऋतुएँ बदलती हैं।

1.3 किस गति से क्या होता है?

परीक्षा में कई गलतियाँ इन दोनों गतियों को आपस में मिलाने से होती हैं। यह छोटी-सी सूची याद रखें।

• घूर्णन से दिन और रात होते हैं और इसी के आधार पर हमारी घड़ियों का समय तय होता है।
• परिक्रमण से वर्ष और अधिवर्ष तय होते हैं।
• परिक्रमण और धुरी का झुकाव मिलकर ऋतुओं में बदलाव लाते हैं।
• धुरी का झुकाव वर्ष भर नहीं बदलता। इसकी दिशा स्थिर रहती है।

सूर्य एक समय में पृथ्वी के केवल आधे भाग को रोशन करता है। पृथ्वी के घूमने पर हर स्थान पहले रोशनी में आता है और फिर उससे बाहर चला जाता है।

2.1 प्रदीप्ति वृत्त क्या है?

किसी भी समय पृथ्वी का आधा भाग सूर्य की ओर होता है। उस भाग में दिन होता है। दूसरा आधा भाग अँधेरे में होता है और वहाँ रात होती है।

ग्लोब पर दिन और रात को अलग करने वाली रेखा को प्रदीप्ति वृत्त कहते हैं। पुस्तक में बताया गया है कि यह वृत्त पृथ्वी की धुरी से मेल नहीं खाता।

जो स्थान घूमकर रोशनी में आता है, वहाँ सूर्योदय होता है। जो स्थान घूमकर रोशनी से बाहर जाता है, वहाँ सूर्यास्त होता है।

2.2 क्या एक दिन सच में 24 घंटे का होता है?

एक दिन की अवधि गिनने के दो तरीके हैं। इनमें लगभग चार मिनट का अंतर होता है।

• सौर दिवस दिन के एक समय से अगले दिन उसी समय तक का एक चक्र होता है। यह लगभग 24 घंटे का होता है।
• नाक्षत्र दिवस तारों के सापेक्ष मापा गया पृथ्वी का एक पूरा घूर्णन होता है। यह लगभग ठीक 23 घंटे और 56 मिनट का होता है।

NASA का तथ्य पृष्ठ घूर्णन की अवधि को पूर्णांकित करके 23.9 घंटे बताता है।

परीक्षा में एक दिन की अवधि 24 घंटे लिखें। 23 घंटे 56 मिनट तभी लिखें, जब प्रश्न में “तारों के सापेक्ष” कहा गया हो।

2.3 पृथ्वी कितनी तेजी से घूमती है?

गति इस बात पर निर्भर करती है कि आप कहाँ खड़े हैं। भूमध्य रेखा पर जमीन पश्चिम से पूर्व की ओर लगभग 1,675 किमी प्रति घंटे की गति से चलती है (NASA GPM)। नेशनल ज्योग्राफिक (National Geographic) के अनुसार यह गति लगभग 1,600 किमी प्रति घंटा है।

आपको यह गति महसूस नहीं होती। हवा समेत आपके आसपास की हर चीज आपके साथ चलती है।

2.4 किसने बताया कि पृथ्वी घूमती है?

कक्षा 6 की पुस्तक में इस विषय पर “क्या आप जानते हैं” शीर्षक से एक टिप्पणी है। इसमें कहा गया है कि प्राचीन भारतीय खगोलशास्त्री आर्यभट (Aryabhata) ने बताया था कि पृथ्वी गोल है और अपनी धुरी पर घूमती है।

इसलिए सूर्य का रोज उगना और डूबना पृथ्वी के अपने घूर्णन के कारण होता है। सूर्य हर दिन हमारे चारों ओर चक्कर नहीं लगाता।

उत्तर में “सबसे पहले” न लिखें, जब तक प्रश्न में ऐसा न कहा गया हो। पुस्तक केवल यह कहती है कि उन्होंने यह बात बताई थी।

2.5 घूर्णन के और क्या प्रभाव होते हैं?

घूर्णन चलती हुई हवा और पानी की दिशा मोड़ देता है। उत्तरी गोलार्ध में वे दाईं ओर मुड़ते हैं। दक्षिणी गोलार्ध में वे बाईं ओर मुड़ते हैं।

दिशा के इस मुड़ने को कोरिओलिस प्रभाव (Coriolis effect) कहते हैं। यह पवनों और महासागरीय धाराओं की दिशा को प्रभावित करता है। पवनों के बारे में अधिक जानने के लिए यह पाठ पढ़ें: जलवायु विज्ञान.

पृथ्वी लगभग 24 घंटे में 360 डिग्री घूमती है। यही तथ्य सभी समय क्षेत्रों का आधार है।

3.1 एक घंटा 15 डिग्री के बराबर क्यों होता है?

360 डिग्री को 24 घंटे से भाग दें। आपको हर घंटे 15 डिग्री मिलते हैं। इसका अर्थ चार मिनट में 1 डिग्री भी है।

इसलिए जिन स्थानों के देशांतर में 15 डिग्री का अंतर होता है, उनके स्थानीय समय में एक घंटे का अंतर होता है।

देशांतर रेखाएँ कैसे काम करती हैं, यह जानने के लिए यह पाठ देखें: अक्षांश, देशांतर और ताप कटिबंध.

3.2 भारतीय मानक समय क्या है?

भारत का पूर्व से पश्चिम तक विस्तार अधिक है, इसलिए पूरे देश में एक ही समय का उपयोग होता है। यह समय 82 डिग्री 30 मिनट पूर्व देशांतर से लिया जाता है। यह भारत की मानक याम्योत्तर रेखा है।

यह याम्योत्तर रेखा ग्रीनविच (Greenwich) के पूर्व में है। इसलिए भारत का समय ग्रीनविच माध्य समय (Greenwich Mean Time) से 5 घंटे 30 मिनट आगे है। गणना भी यही बताती है: 82.5 को 15 से भाग देने पर 5.5 घंटे मिलते हैं।

वर्तमान में भारतीय मानक समय (IST), UTC से 5 घंटे 30 मिनट आगे निर्धारित है। सरकारी प्रयोगशाला CSIR-NPL इसका रखरखाव करती है।

3.3 अंतरराष्ट्रीय तिथि रेखा क्या है?

तिथि कहीं न कहीं तो बदलनी चाहिए। आपसी सहमति के अनुसार, यह लगभग 180 डिग्री देशांतर के पास बदलती है।

NOAA के अनुसार, यह रेखा 1884 में स्थापित की गई थी। यह प्रशांत महासागर के मध्य भाग से गुजरती है। इसे पश्चिम की ओर पार करने पर तिथि एक दिन आगे हो जाती है।

यह सीधी रेखा नहीं है। यह पूर्वी रूस (Russia) और एल्युशियन द्वीपसमूह (Aleutian Islands) जैसी कुछ सीमाओं के आसपास टेढ़ी-मेढ़ी होकर गुजरती है। इसे अंतरराष्ट्रीय स्तर पर कोई कानूनी दर्जा भी नहीं मिला है। देश खुद तय करते हैं कि वे कौन-सी तिथि अपनाएँगे।

पृथ्वी एक निश्चित पथ पर सूर्य के चारों ओर घूमती है। यह यात्रा हमारे वर्ष की अवधि तय करती है।

4.1 पृथ्वी की कक्षा कैसी है?

कक्षा पूरी तरह गोल नहीं है। यह दीर्घवृत्त है, जो थोड़ा खींचे हुए वृत्त जैसा होता है। कक्षा 6 की पुस्तक में इसे एक चित्र में दिखाया गया है।

पृथ्वी इस कक्षा में औसतन लगभग 29.78 किमी प्रति सेकंड की गति से चलती है। यह गति भी आपको महसूस नहीं होती।

4.2 एक वर्ष में 365 और एक चौथाई दिन क्यों होते हैं?

सूर्य का एक चक्कर पूरा करने में लगभग 365.25 दिन लगते हैं। हमारे कैलेंडर के साल में 365 दिन होते हैं। हम अतिरिक्त चौथाई दिन को छोड़ देते हैं।

पुस्तक में कहा गया है कि सुविधा के लिए हम हर साल छह घंटे छोड़ देते हैं। NASA की JPL के अनुसार, परिक्रमा का समय 365.2422 दिन है, जिसे वह 365 दिनों से लगभग छह घंटे अधिक बताती है।

ये घंटे गायब नहीं होते। ये जुड़ते रहते हैं। चार साल बाद ये मिलकर लगभग एक अतिरिक्त दिन बन जाते हैं।

4.3 कौन-से साल लीप वर्ष होते हैं?

हर चौथे साल फरवरी में 28 के बजाय 29 दिन होते हैं। उस साल में 366 दिन होते हैं और उसे लीप वर्ष (अधिवर्ष) कहते हैं।

पूरे नियम में शताब्दी वाले वर्षों के लिए एक अलग शर्त है।

• जो वर्ष 4 से पूरी तरह विभाजित हो जाता है, वह लीप वर्ष होता है।
• 1900 जैसे शताब्दी वाले वर्ष लीप वर्ष नहीं होते।
• लेकिन जो शताब्दी वर्ष 400 से पूरी तरह विभाजित हो जाता है, वह लीप वर्ष होता है।

इसलिए 1900 लीप वर्ष नहीं था, लेकिन 2000 था। इसी तरह 2100, 2200 और 2300 भी लीप वर्ष नहीं होंगे।

यह अलग शर्त इसलिए है क्योंकि हर चार साल में एक दिन जोड़ने से थोड़ा अधिक समय जुड़ जाता है। इससे हर 400 साल में लगभग तीन अतिरिक्त दिन जुड़ जाते हैं।

पृथ्वी का अक्ष उसकी कक्षा के तल के सापेक्ष सीधा खड़ा नहीं है। यह झुका हुआ है। यही झुकाव ऋतुओं के बदलने का मुख्य कारण है।

5.1 झुकाव कितना है?

NOAA के NESDIS के अनुसार, अक्ष कक्षा के तल पर खींचे गए लंब से लगभग 23.45 डिग्री झुका है। NASA पृथ्वी की कक्षा के तल के संदर्भ में 23.4 डिग्री का झुकाव बताता है।

कक्षा का तल वह सपाट सतह है जिस पर पृथ्वी सूर्य की परिक्रमा करती है। इसे एक बहुत बड़ी मेज की ऊपरी सतह की तरह समझें।

इसी झुकाव के कारण कर्क रेखा 23.5 डिग्री उत्तरी अक्षांश पर और मकर रेखा 23.5 डिग्री दक्षिणी अक्षांश पर स्थित है।

5.2 स्कूल की पुस्तक में 66.5 डिग्री क्यों लिखा है?

कक्षा 6 की पुस्तक में कहा गया है कि अक्ष कक्षा के तल के साथ साढ़े 66 डिग्री का कोण बनाता है। यह वही झुकाव है, बस इसे दूसरी ओर से मापा गया है।

मेज की ऊपरी सतह को देखें। अक्ष लंब से 23.4 डिग्री झुका है। अक्ष और मेज की सतह के बीच का कोण 90 डिग्री में से बचा हुआ हिस्सा है। यह लगभग 66.5 डिग्री है।

इसलिए दोनों संख्याएँ सही हैं। एक कोण लंब से मापा जाता है। दूसरा तल से मापा जाता है।

यही संख्या, 66.5 डिग्री, आर्कटिक वृत्त का अक्षांश भी है।

5.3 क्या पृथ्वी के घूमने के साथ उसका झुकाव बदलता है?

नहीं। पूरे साल झुकाव की दिशा एक ही रहती है। पुस्तक में कहा गया है कि पृथ्वी अपनी पूरी कक्षा में एक ही दिशा में झुकी रहती है।

एक घूमते हुए लट्टू की कल्पना करें जो लगातार कमरे के एक कोने की ओर झुका रहता है। आप उसके चारों ओर चलते हैं। कभी उसका झुकाव आपकी ओर होता है। कभी आपसे दूर होता है।

सूर्य के संबंध में भी ठीक यही होता है।

अक्ष का झुकाव और पृथ्वी की परिक्रमा मिलकर ऋतुओं का कारण बनते हैं। इनमें से कोई एक अकेले पर्याप्त नहीं है।

6.1 झुकाव और परिक्रमा से ऋतुएँ कैसे बनती हैं?

झुकाव की दिशा एक ही रहती है। पृथ्वी सूर्य की परिक्रमा करती है। इसलिए दोनों गोलार्ध बारी-बारी से सूर्य की ओर झुकते हैं।

• जब उत्तरी गोलार्ध सूर्य की ओर झुका होता है, तो वहाँ दिन लंबे होते हैं। सूर्य की किरणें अधिक सीधी पड़ती हैं। वहाँ गर्मी की ऋतु होती है।
• छह महीने बाद, वही गोलार्ध सूर्य से दूर की ओर झुका होता है। दिन छोटे होते हैं और किरणें तिरछी पड़ती हैं। वहाँ सर्दी की ऋतु होती है।
• दक्षिणी गोलार्ध में हमेशा इसके विपरीत ऋतु होती है।

6.2 क्या गर्मियों में अधिक गर्मी इसलिए होती है क्योंकि पृथ्वी सूर्य के अधिक पास होती है?

नहीं। यह एक बहुत आम गलत धारणा है। पृथ्वी की कक्षा में सूर्य से सबसे पास और सबसे दूर के बिंदु होते हैं।

• सबसे पास के बिंदु को उपसौर (perihelion) कहते हैं। यहाँ पृथ्वी सूर्य से लगभग 147.095 मिलियन km दूर होती है और जनवरी में इस बिंदु पर पहुँचती है।
• सबसे दूर के बिंदु को अपसौर (aphelion) कहते हैं। यहाँ पृथ्वी सूर्य से लगभग 152.100 मिलियन km दूर होती है और जुलाई में इस बिंदु पर पहुँचती है।

महीनों पर ध्यान दें। उत्तरी गोलार्ध में सर्दी के समय पृथ्वी सूर्य के सबसे पास होती है। उत्तरी गोलार्ध में गर्मी के समय यह सबसे दूर होती है।

NOAA इसे एक पंक्ति में समझाता है: सूर्य से पृथ्वी की दूरी ऋतुओं का कारण नहीं है।

अयनांत वह दिन होता है जब सूर्य की सीधी किरणें भूमध्य रेखा से सबसे दूर के बिंदु पर पड़ती हैं। ऐसा साल में दो बार होता है।

7.1 जून के अयनांत पर क्या होता है?

लगभग 21 जून को उत्तरी गोलार्ध सूर्य की ओर झुका होता है। सूर्य की किरणें कर्क रेखा पर सीधी पड़ती हैं। सीधी पड़ने का अर्थ है 90 डिग्री का कोण बनाना।

उत्तरी गोलार्ध के लिए यह ग्रीष्म अयनांत होता है। वहाँ इस दिन सबसे लंबा दिन और सबसे छोटी रात होती है। दक्षिणी गोलार्ध में यह शीत अयनांत होता है, जब रातें सबसे लंबी होती हैं।

नेशनल ज्योग्राफिक (National Geographic) के अनुसार जून का अयनांत 20 से 22 जून के बीच पड़ता है। परीक्षा के लिए इसकी तारीख 21 जून है।

7.2 दिसंबर के अयनांत पर क्या होता है?

लगभग 20 से 23 दिसंबर के बीच (National Geographic के अनुसार), दक्षिणी ध्रुव सूर्य की ओर झुका होता है। सूर्य की किरणें 23.5 डिग्री दक्षिण अक्षांश पर स्थित मकर रेखा पर सीधी पड़ती हैं।

इस समय दक्षिणी गोलार्ध में गर्मी होती है और वहाँ साल का सबसे लंबा दिन होता है। उत्तरी गोलार्ध में शीत अयनांत होता है और वहाँ साल का सबसे छोटा दिन होता है।

7.3 क्या ध्रुवों पर सचमुच छह महीने तक दिन का उजाला रहता है?

कक्षा 6 की पुस्तक में बताया गया है कि आर्कटिक वृत्त के पार के स्थानों पर लगभग छह महीने तक लगातार दिन का उजाला रहता है। यह बात सरल रूप में कही गई है।

नेशनल ज्योग्राफिक (National Geographic) के अनुसार मध्यरात्रि सूर्य का अर्थ है ग्रीष्म अयनांत के आसपास के हफ्तों में आधी रात को भी सूर्य का दिखाई देना। इसके विपरीत स्थिति ध्रुवीय रात है। परीक्षा में “लगातार दिन का उजाला” लिखें और दिनों की सटीक संख्या बताने से बचें।

विषुव वह दिन होता है जब सूर्य की सीधी किरणें भूमध्य रेखा पर पड़ती हैं।

8.1 विषुव कब होते हैं?

लगभग 21 मार्च और 23 सितंबर को सूर्य भूमध्य रेखा के ठीक ऊपर होता है। कोई भी गोलार्ध सूर्य की ओर झुका नहीं होता।

तब हर जगह दिन और रात लगभग बराबर होते हैं। वे बिल्कुल बराबर नहीं होते, क्योंकि हवा सूर्य के प्रकाश को मोड़ती है। इसे वायुमंडलीय अपवर्तन कहते हैं।

नेशनल ज्योग्राफिक (National Geographic) के अनुसार विषुव लगभग 21 मार्च और 22 सितंबर को होते हैं। परीक्षा के लिए तारीखें 21 मार्च और 23 सितंबर हैं।

8.2 जून के अयनांत पर किस स्थान पर सूर्य का कोण सबसे कम होता है?

पहले एक निश्चित तथ्य समझें। जून के अयनांत पर दोपहर का सूर्य 23.5 डिग्री उत्तर अक्षांश पर सिर के ठीक ऊपर होता है। यही कर्क रेखा है।

किसी अन्य स्थान के लिए देखें कि उसका अक्षांश 23.5 डिग्री उत्तर अक्षांश से कितने डिग्री दूर है। फिर उस संख्या को 90 में से घटाएँ। जो संख्या मिलेगी, वह क्षितिज से दोपहर के सूर्य का कोण होगी।

• कर्क रेखा: 0 डिग्री दूर, इसलिए कोण 90 डिग्री है।
• भूमध्य रेखा: 23.5 डिग्री दूर, इसलिए कोण लगभग 66.5 डिग्री है।
• आर्कटिक वृत्त: 43 डिग्री दूर, इसलिए कोण लगभग 47 डिग्री है।
• मकर रेखा: 47 डिग्री दूर, इसलिए कोण लगभग 43 डिग्री है।

इन चारों में मकर रेखा पर सूर्य का कोण सबसे कम होता है। जिस स्थान पर सूर्य सिर के ठीक ऊपर होता है, उससे दूरी बढ़ने पर सूर्य का कोण घटता जाता है।

इसका मौसम और जलवायु पर भी असर पड़ता है। यह कैसे होता है, इसे आप इस पाठ में पढ़ सकते हैं: खगोल विज्ञान की बुनियादी बातें और इस पाठ में भी: भूमध्य रेखा.

ज़्यादातर गलतियाँ संख्याओं और कारणों को आपस में गड़बड़ करने से होती हैं। उत्तर देने से पहले नीचे दिए गए हर बिंदु को जाँचें।

9.1 आपको कौन-से गलत कथन पहचानने चाहिए?

• झुकाव: यह लंबवत दिशा से 23.4 डिग्री और कक्षीय तल से 66.5 डिग्री है। यह तल से कभी भी 90 डिग्री नहीं होता।
• दिन: सौर दिन 24 घंटे का होता है, और तारों के सापेक्ष एक चक्कर पूरा करने में 23 घंटे 56 मिनट लगते हैं।
• वर्ष: 365 और एक चौथाई दिन। अधिवर्षों के लिए शताब्दी का नियम लागू होता है।
• ऋतुएँ: ये पृथ्वी के झुकाव और परिक्रमण के कारण होती हैं। सूर्य से दूरी के कारण नहीं।
• तिथियाँ: अयनांत 21 जून और 22 दिसंबर को, और विषुव 21 मार्च और 23 सितंबर को होते हैं।
• सूर्य का कोण: जून अयनांत पर दिए जाने वाले चार सामान्य विकल्पों में मकर रेखा पर दोपहर के सूर्य का कोण सबसे कम होता है।
• व्यक्ति और स्थान: आर्यभट (Aryabhata) ने पृथ्वी के घूर्णन की बात कही थी। भारतीय मानक समय (IST) 82 डिग्री 30 मिनट पूर्वी देशांतर पर आधारित है।

अधिक अभ्यास के लिए, इस पेज के नीचे दिए गए यादृच्छिक प्रश्नों के लिंक का उपयोग करें।