The Effects of Earth's Rotation and Revolution on Climate and Seasons

The Effects of Earth's Rotation and Revolution on Climate and Seasons

(Sri Wahyuni, Azminatul Alfay Rohmah, Alya Rohani Riffani)

Abstract:

          Have we ever thought about day and night, and how could that happen? And why do countries have different time and season differences?

          Based on the facts above, in this paper we will discuss the influence of Earth's Rotation and Revolution on Climate and Seasons.

A.           Earth's Rotation

The Earth’s rotation is the amount of time that it takes to rotate once on its axis. This is apparently accomplished once a day – i.e. every 24 hours. However, there are actually two different kinds of rotation that need to be considered here. For one, there’s the amount of time it take for the Earth to turn once on its axis so that it returns to the same orientation compared to the rest of the Universe. Then there’s how long it takes for the Earth to turn so that the Sun returns to the same spot in the sky.

As we all know, it takes exactly 24 hours for the Sun to return to the same spot in the sky, which would seem obvious. 24 hours is what we think of as being a complete day, and the time it takes to transition from day to night and back again. But in truth, it actually takes the Earth 23 hours, 56 minutes, and 4.09 seconds to turn rotate once on its axis compared to the background stars.

The amount of time it takes for the Earth to rotate once on its axis is known as a sidereal day –which is 23.9344696 hours. Because this type of day-measurement is based on the Earth’s position relative to the stars, astronomers use it as a time-keeping system to keep track of where stars will appear in the night sky, mainly so they will know which direction to point their.

Earth’s axial tilt (or obliquity) and its relation to the rotation axis and plane of orbit as viewed from the Sun during the Northward equinox. Credit: NASA

B.            Earth's Revolution

In addition to rotating on its axis, the Earth also travels around the sun in a path called an orbit. The motion around the sun along its orbit is called a revolution. The amount of time it takes for a single trip around the sun is called a period of revolution. The period for the Earth to revolve around the sun is 365.24 days or one year. The 0.24 days is why every four years February has 29 days.

A common misconception many people have is that the seasons are caused by the distance of the Earth from the sun. This is not true. Because Earth's orbit around the sun is slightly elliptical, Earth is actually slightly closer to the sun in the winter than it is in the summer. Remember that in section 2 of this lesson we discussed that Earth's axis was tilted about 23.5 degrees. It is the tilt of Earth's axis that causes the seasons.

The following diagram shows Earth's revolution during different times of the year.

                            Sources: Earth, PSDPGraphics, Sun, ClipartPal

                                       

C.           The Effects of Earth's Rotation and Revolution on Climate and Season

The spinning of the Earth causes day to turn to night, while the full rotation/the revolution of the Earth causes summer to become winter. Combined, the spinning and the revolution of the Earth causes our daily weather and global climate by affecting wind direction, temperature, ocean currents and precipitation.

1.             Effects of Revolution of the Earth:

The Earth's seasons are not caused by the distance from the sun, but rather, by the tilt of the Earth's axis. Summer is warmer than winter because the sun's rays shine more directly than during winter, and also because the days are longer than the nights. During the winter, the sun's rays hit the Earth at a steeper angle, producing shorter days.

The equinoxes are days in which day and night are of equal duration, while the solstices are the days when the sun reaches its farthest northern and southern declinations, creating both the shortest and longest day of the year.

The Earth’s revolution not only affects but actually causes the temperature conditions that give us spring, summer, fall and winter seasons. Which season it is depends on whether you live in the Northern or Southern Hemisphere because the Earth’s axis tilts toward one of the two as it moves around the sun. The seasons are always opposite in each hemisphere. This rotational process causes the sun to be higher in the sky in the winter and lower in the summer.

2.             Effects of Rotation of the Earth :

When the Earth rotates on its axis, it prevents air currents from moving in a straight line north and south from the equator. Instead, it results in one of the effects of rotation of the Earth: the Coriolis Effect. This deflects winds to the right in the Northern Hemisphere and to the left in the Southern Hemisphere. Between 30 and 60 degrees latitude, the winds moving toward the poles curve east, forming the prevailing westerlies, which are responsible for many of the weather movements across the United States and Canada.

Wind currents, the global air circulation and the Coriolis Effect transfer warm air from low latitudes and cold air from high latitudes as wind moves from high pressure to low pressure. These global wind and pressure belts are important to Earth's climate, and determine the local geographical pattern of precipitation and temperature. Yet, for small, local weather systems such as thunderstorms, the wind will flow directly from high pressure to low pressure and is not affected by the Coriolis Effect.

The rotation of the earth on its axis is also responsible for daylight and night time. As the sun rises from our perspective, we are rotating to face the sun. Conversely, the sun sets as we turn away from the sun. Noon and midnight are the times when the earth is halfway through its daily rotation.

D.           Conclusion

In circling the sun, the planets in the solar system have two movements namely rotation and revolution. Rotation is the motion of a planet around its axis. While the Revolution is a planetary movement around the sun. The Earth Revolution caused phenomena such as changes in the length of day and night, the change of seasons, and the appearance of different constellations from month to month. Unlike the planet's rotational motion or the motion of the planet that rotates against its axis. Evidence that the earth also rotates like other planets is the occurrence of day and night.

Efek Rotasi dan Revolusi Bumi pada Iklim dan Musim

Abstrak :     

Pernahkah kita memikirkan siang dan malam, dan bagaimana itu bisa terjadi? Dan mengapa negara memiliki perbedaan waktu dan musim yang berbeda?

Berdasarkan fakta di atas, dalam tulisan ini kita akan membahas pengaruh Rotasi dan Revolusi Bumi pada Iklim dan Musim.

A.      Rotasi Bumi

Rotasi Bumi adalah jumlah waktu yang diperlukan untuk memutar sekali pada porosnya. Ini tampaknya sekali sehari - yaitu setiap 24 jam. Namun, sebenarnya ada dua jenis rotasi yang perlu dipertimbangkan di sini. Pertama, ada jumlah waktu yang diperlukan Bumi untuk berputar sekali pada porosnya sehingga kembali ke orientasi yang sama dibandingkan dengan bagian Semesta lainnya. Lalu ada berapa lama bagi Bumi untuk berubah sehingga Matahari kembali ke tempat yang sama di langit.

Seperti yang kita semua tahu, dibutuhkan tepat 24 jam bagi Matahari untuk kembali ke tempat yang sama di langit, yang akan tampak jelas. 24 jam adalah apa yang kita anggap sebagai hari yang lengkap, dan waktu yang diperlukan untuk transisi dari hari ke malam dan kembali lagi. Namun sebenarnya, sebenarnya dibutuhkan Bumi 23 jam, 56 menit, dan 4,09 detik untuk berputar sekali pada porosnya dibandingkan dengan bintang latar belakang.

Jumlah waktu yang diperlukan Bumi untuk berputar sekali pada porosnya dikenal sebagai hari sidereal - yaitu 23.9344696 jam. Karena jenis pengukuran hari ini didasarkan pada posisi Bumi relatif terhadap bintang-bintang, para astronom menggunakannya sebagai sistem penjagaan waktu untuk melacak di mana bintang-bintang akan muncul di langit malam, terutama sehingga mereka akan tahu arah mana yang mengarahkan mereka.

 

Kemiringan aksial bumi (atau kemiringan) dan hubungannya dengan sumbu rotasi dan bidang orbit seperti yang dilihat dari Matahari selama ekuinoks Utara. Kredit: NASA

B.       Revolusi Bumi

Selain berputar pada sumbunya, Bumi juga bergerak mengelilingi matahari dalam jalur yang disebut orbit . Gerakan mengelilingi matahari di sepanjang orbitnya disebut revolusi . Jumlah waktu yang diperlukan untuk satu perjalanan mengelilingi matahari disebut periode revolusi . Periode bagi Bumi untuk berputar mengelilingi matahari adalah 365,24 hari atau satu tahun. 0,24 hari adalah mengapa setiap empat tahun Februari memiliki 29 hari.

Kesalahpahaman umum yang dimiliki banyak orang adalah bahwa musim disebabkan oleh jarak Bumi dari matahari. Ini tidak benar. Karena orbit Bumi di sekitar matahari sedikit elips, Bumi sebenarnya sedikit lebih dekat dengan matahari di musim dingin daripada di musim panas. Ingatlah bahwa pada bagian 2 pelajaran ini kita membahas bahwa poros Bumi dimiringkan sekitar 23,5 derajat. Kemiringan poros bumi yang menyebabkan musim.

Diagram berikut menunjukkan revolusi Bumi pada waktu yang berbeda dalam setahun.

Sumber: Earth, PSDPGraphics, Sun, ClipartPal

C.      Pengaruh Rotasi dan Revolusi Bumi pada Iklim dan Musim

Pemutaran bumi menyebabkan siang menjadi malam, sedangkan rotasi penuh/revolusi Bumi menyebabkan musim panas menjadi musim dingin. Gabungan, pemintalan dan revolusi Bumi menyebabkan cuaca kita sehari-hari dan iklim global dengan memengaruhi arah angin, suhu, arus laut , dan curah hujan.

1.        Efek Revolusi Bumi:

Musim Bumi bukan disebabkan oleh jarak dari matahari, melainkan oleh kemiringan sumbu Bumi . Musim panas lebih hangat daripada musim dingin karena sinar matahari bersinar lebih langsung daripada selama musim dingin, dan juga karena hari-hari lebih panjang daripada malam. Selama musim dingin, sinar matahari menghantam Bumi pada sudut yang lebih curam, menghasilkan hari yang lebih singkat.

Ekuinoks adalah hari di mana siang dan malam memiliki durasi yang sama, sedangkan titik balik matahari adalah hari-hari ketika matahari mencapai deklinasi utara dan selatan terjauh, menciptakan hari terpendek dan terpanjang dalam setahun.

Revolusi Bumi tidak hanya mempengaruhi tetapi sebenarnya menyebabkan kondisi suhu yang memberi kita musim semi, musim panas, musim gugur dan musim dingin. Musim mana tergantung pada apakah Anda tinggal di Belahan Bumi Utara atau Selatan karena poros Bumi miring ke arah salah satu dari keduanya saat bergerak mengelilingi matahari. Musim selalu berlawanan di setiap belahan bumi. Proses rotasi ini menyebabkan matahari menjadi lebih tinggi di langit di musim dingin dan lebih rendah di musim panas.

2. Efek Rotasi Bumi:

Ketika Bumi berputar pada sumbunya, ia mencegah arus udara bergerak dalam garis lurus ke utara dan selatan dari garis khatulistiwa. Sebaliknya, itu menghasilkan salah satu efek rotasi Bumi: Efek Coriolis. Ini mengalihkan angin ke kanan di belahan bumi utara dan ke kiri di belahan bumi selatan. Antara 30 dan 60 derajat lintang, angin bergerak ke arah kurva kutub timur, membentuk angin barat, yang bertanggung jawab untuk banyak pergerakan cuaca di seluruh Amerika Serikat dan Kanada.

Arus angin, sirkulasi udara global, dan Efek Coriolis mentransfer udara hangat dari lintang rendah dan udara dingin dari lintang tinggi ketika angin bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan rendah. Sabuk angin dan tekanan global ini penting bagi iklim Bumi, dan menentukan pola geografis lokal curah hujan dan suhu. Namun, untuk sistem cuaca lokal yang kecil seperti badai petir, angin akan mengalir langsung dari tekanan tinggi ke tekanan rendah dan tidak terpengaruh oleh Efek Coriolis.

Rotasi bumi pada porosnya juga bertanggung jawab atas siang dan malam hari. Saat matahari terbit dari sudut pandang kita, kita berputar untuk menghadap matahari. Sebaliknya, matahari terbenam saat kita berpaling dari matahari. Tengah hari dan tengah malam adalah saat-saat ketika bumi berada di tengah-tengah rotasi hariannya.

B.       Kesimpulan

 Dalam mengitari matahari, planet-planet di tata surya mempunyai dua gerakan yakni rotasi dan revolusi. Rotasi adalah gerakan planet dalam mengitari porosnya. Sedangkan Revolusi adalah gerakan planet dalam mengitari matahari. Revolusi Bumi menimbulkan fenomena seperti perubahan lamanya siang dan malam, pergantian musim, dan terlihatnya rasi bintang yang berbeda dari bulan ke bulan. Berbeda dengan gerak rotasi planet atau gerak planet yang berputar terhadap porosnya. Bukti bahwa bumi juga berotasi seperti halnya planet lain adalah terjadinya siang dan malam.

DAFTAR REFERENSI

1. UNESA-TIM FMIPA. 2012. Sains Dasar. Edisi Kedua, Surabaya: Unesa University  Press.
2. Williams, Matt. 2016. What is the Rotation of The Earth?. https://www.universetoday.com/47181/earths-rotation/. 02 Oktober 2019.
3. Texas Education Agency (TEA). 2007-2019. Earth Rotation and Revolution. https://www.texasgateway.org/resource/earth-rotation-and-revolution. 02 Oktober 2019.
4. Barber, David. 2019. The Effects of Revolution & Rotation on Climate & Weather. https://sciencing.com/about-6737591-effect-revolution-rotation-climate-weather.html. 02 Oktober 2019.