Из за чего наступает зима. Почему на Земле наступает зима и лето: причины смены времен года на Земле
Еще в детстве мы замечаем, что природа вокруг нас непрерывно меняется. То на дворе жарко и солнечно, буйствует зелень и мы знаем, что это — лето. Но вот проходит месяц, другой и становится прохладнее, начинают падать листья, моросят дожди. Это — осень. Вслед за осенью приходит снежная зима, которая, в свою очередь, сменяется весной, когда тает снег и бегут ручьи. А потом вновь наступает лето. Почему же происходит смена времен года? Давайте попробуем разобраться.
Наша планета Земля, которая имеет форму шара, вращается вокруг звезды под названием Солнце. Полный оборот вокруг Солнца Земля делает ровно за один год. При этом Земля еще и вращается вокруг своей оси, делая один оборот в сутки. Именно за счет вращения вокруг своей оси на Земле происходит смена дня и ночи.
Точки, через которые проходит ось вращения Земли, называются полюсами. В Северном полушарии такая точка называется Северный полюс и находится он в Северном Ледовитом океане, а в Южном полушарии есть Южный полюс, который находится на материке под названием Антарктида.
Астрономы давно выяснили, что земная ось наклонена по отношению к плоскости, в которой Земля вращается вокруг Солнца. За счет этого наклона земной оси в разные времена года высота восхода Солнца над горизонтом разная. Например, летом Северное полушарие наклонено в сторону Солнца и можно заметить, что в полдень Солнце находится высоко над головой, почти в зените. При этом Солнце настолько хорошо прогревает поверхность Северного полушария, что там наступает лето и вся природа расцветает. Летом день очень длинный, а ночь короткая. А в областях, близких к Северному полюсу Солнце летом вообще не заходит за горизонт и там наступает полярный день.
Когда же Земля сделает еще полоборота вокруг Солнца, Северное полушарие будет наклонено в сторону, обратную от Солнца, и наступит зима. Солнце будет подниматься над горизонтом совсем невысоко. День станет коротким, а ночь — длинной. За счет короткого светового дня и низкой высоты Солнца над горизонтом поверхность Северного полушария прогревается плохо и наступает зима. В приполярных областях зимой наступает полярная ночь, когда Солнце вообще не поднимается из-за горизонта.
В Южном полушарии все происходит с точностью до наоборот — в июне, июле, августе там зима и идет снег, а в декабре, январе, феврале наступает летняя пора.
В промежуточных положениях Земли между «зимним» и «летним», когда Северный и Южный полюса одинаково удалены от Солнца, наступают, в зависимости от полушария, весенний или осенний периоды. Осенью и весной есть два особенных дня, когда день равен ночи. Такие дни называются днями равноденствия.
Инструкция
Как известно, Земля постоянно совершает два разных движения – вокруг собственной оси с периодом обращения 24 часа, и вокруг Солнца по эллиптической орбите, с цикличностью 1 год. Первое обеспечивает смену дня и ночи, второе – смену времен года. То, что орбита Земли имеет форму эллипса и она в своем годичном движении периодически оказывается на разных расстояниях от Солнца – от 147,1 в перигелии до 152,1 млн.км в афелии - на смену холодных и теплых периодов практически не влияет. В результате этой разницы Земля получает дополнительно всего лишь 7% солнечного тепла.
Ключевое значение имеет угол наклона оси планеты к плоскости эклиптики. Земная ось – это воображаемая линия, проходящая через центр планеты и ее полюса. Именно вокруг нее и происходит суточное вращение. Эклиптика – плоскость, в которой лежит орбита планеты. Если бы земная ось была перпендикулярна к плоскости эклиптики, смены времен года на планете не происходило бы. Их бы просто не существовало. Земная ось находится под углом 66,5° к плоскости эклиптики и отклонена от ее оси на угол 23,5°. Такое положение планета сохраняет постоянно, ее ось всегда «глядит» на Полярную звезду.
В результате движения Земли по орбите ее Северное и Южное полушария поочередно оказываются наклонены в сторону Солнца. Полушарие, находящееся ближе к Солнцу получает в 3 раза больше тепла и света, чем противоположное - в это время зима там лето.
Земля продолжает свое движение по орбите, сохраняя угол наклона оси, и положение дел меняется. Теперь другое полушарие наклонено к Солнцу и получает больше тепла и света. Наступает лето.
Но разница расстояний до Солнца тоже оказывает некоторое влияние на земной климат. Южное полушарие оказывается ближе к Солнцу в момент прохождения Землей перигелия - ближайшей к Солнцу точки на орбите планеты. Поэтому Южное полушарие несколько теплее Северного. В свою очередь Северное полушарие наклонено к Солнцу в афелии - самой дальней точке орбиты. Несмотря на то, что в это время в Северном полушарии лето, температура там ниже, в Южном.
В своем движении по орбите, 2 раза в год Земля находится в таком положении, когда солнечные лучи практически перпендикулярны ее поверхности и оси вращения. 21 марта и 23 сентября - дни весеннего и осеннего равноденствия, когда день и ночь практически равны по продолжительности. В это время Земля пересекает небесный экватор, и переходит из Северного полушария в Южное или наоборот. Именно на дни равноденствия приходится астрономическая смена времен года.
Моменты равноденствия ежегодно смещаются относительно начала суток. В обычный год оно наступает позже на 5 часов 48 минут 46 секунд относительно предыдущего года. В високосный - раньше на 18 часов 11 минут 14 секунд. Именно поэтому равноденствие иногда приходится не на указанные дни, а на соседние с ними календарные даты.
Подойдите на улице к любому встречному и попросите показать, в каком направлении вращается Земля. Вопрос очень простой, но многие люди ответят на него неправильно. И все потому, что они никогда не пытались понять, что происходит с движением Земли на самом деле.
Вряд ли сейчас найдется человек, который не знает о вращении Земли. встает , а садится на , вращение Земли и обеспечивает смену дня и ночи. Понять это очень просто с помощью глобуса и настольной лампы, имитирующей – при вращении глобуса его участки будут попеременно уходить в тень и снова выходить к свету.
Если вы находитесь в России, то есть в , и будете следить за движением Солнца, то вы увидите, что для вас оно движется слева направо (если вы стоите к нему лицом). Но это движение Солнца иллюзорно, на самом деле вращается Земля – в сторону, противоположную видимому движению Солнца. Если бы вы находились в южном полушарии и тоже следили за Солнцем, стоя к нему лицом, то для вас оно бы двигалось справа налево.
А что определяет смену времен года? Сочетание двух факторов: движения Земли вокруг Солнца и наклона земной оси по отношению к нему на 23,4º. Не будь земная ось наклонена, не было бы и смены времен года. Именно наклон земной оси приводит к тому, что Солнце попеременно сильнее прогревает то южное полушарие Земли, то северное. Когда в северном полушарии наступает лето, в южном начинается зима. Но пройдет полгода, и все изменится – Солнце начнет сильнее прогревать южное полушарие, там настанет лето. В северном же воцарится зима.
Наклон земной оси приводит и к тому, что длительность дня и ночи в разных частях мира неодинакова и меняется по мере движения Земли вокруг Солнца. Неизменна она лишь на экваторе и полюсах: на экваторе день и ночь в любое время года равны двенадцати часам, на полюсах день и ночь всегда длятся по полгода. Для остальных территорий длительность дня и ночи плавно меняется от летнего солнцестояния 21 июня, когда день максимален, а ночь наиболее коротка, до зимнего солнцестояния 21 декабря, когда день очень короток, а ночь самая продолжительная.
Видео по теме
Связанная статья
Источники:
- как происходит смена дня ночи
С давних времен люди пытались понять и объяснить различные природные явления – почему идет дождь, отчего день сменяется ночью, почему происходит смена времен года. Но еще и сейчас некоторые люди думают, что смена сезонов обусловлена удаленностью Земли от Солнца. На самом деле это не так.
Инструкция
Земная ось – воображаемая линия, соединяющая Северный и Южный полюс. Она имеет определенный угол наклона к плоскости орбиты (плоскости эклиптики) . Угол наклона оси - величина постоянная и составляет 23,5 градуса. Земная ось неизменно направлена в одну точку – на Полярную звезду. Именно наличием угла наклона оси планеты к плоскости ее орбиты и обусловлена смена года.
Благодаря угла наклона земной оси к плоскости эклиптики, одни и те же части земной поверхности в разное время ее движения по орбите освещаются солнцем по-разному, то есть получают разное количество тепла и света.
Часть года повернута к Солнцу Северным полюсом, другую часть года – Южным. То есть, часть года Северное полушарие получает большее количество тепла и света и сильнее нагревается. На территории расположенной к северу от экватора весна и лето приходят на смену зимним холодам. Южное полушарие в это время скрыто от прямых солнечных лучей. Солнечные лучи «скользящие» по поверхности Земли несут мало тепла и к югу от экватора наступает осень и зима.
Поскольку угол наклона земной оси не меняется, то при дальнейшем движении планеты по орбите (то есть другую часть года) наклоненным к Солнцу оказывается Южный полюс. Южное полушарие получает больше тепла и света, к югу от экватора приходит весна. Северное полушарие, получая меньше солнечного света, постепенно остывает. К северу от экватора – зима.
Экваториальная зона Земли постоянно находится под прямыми солнечными лучами поэтому на экваторе смены времен года не происходит.
Видео по теме
Источники:
- как происходит смена времени года
Люди с нетерпением ждут лета, планируют отпуск, представляют, как будут проводить теплые летние деньги, однако это время года имеет свои минусы и может считаться опасным.
Инструкция
Мошки и комары летом буквально преследуют нас. Конечно, от укуса комара еще никто особо не пострадал, а вот укусы мошек могут навредить организму. Не всегда большой укус маленького насекомого оказывается безопасным, иногда он может принести с собой нарушение циркуляции крови (это все зависит от организма человека), особенно опасны укусы около глаз, здесь рекомендуется немедленно обращаться к врачу. К подобным опасностям можно отнести ос, шмелей, всем известных клещей и прочих подобных насекомых.
Ты уже знаешь, юный друг, что все планеты обегают Солнце по своей . Время, за которое они делают полный круг, называется «год». Но дорога у одних планет короткая, у других – более длинная, одни бегут быстрее, другие – гораздо медленнее, поэтому и год на каждой планете длится разное время. Самый короткий год – на Меркурии, а самый длинный на Плутоне, девятой планете Солнечной системы.
Мало солнечных лучей сейчас доходит до него, вот и разгулялся мороз, заморозил реки и озера, заставил людей надеть тёплую одежду. Зато южное полушарие обращено к Солнцу, ему достаётся много тепла и света, поэтому там – лето.
Но Земля не стоит на месте – она бежит без остановки по орбите, постепенно северное полушарие поворачивается к Солнцу, все жарче на нм пригревает Солнце землю, тает снег, зеленеет трава, пробиваются первые листочки – идёт весна!.. А в южном полушарии с каждым днём становится все прохладнее, там, на пороге – осень…
Но планета продолжает свой путь вокруг Солнца. Вот уже позади половина пути. Взгляни на рисунок, видишь? Южное полушарие совсем «отвернулось» от Солнца. Значит, там наступила зима, а у нас – лето!
А через три месяца Земля пробежит ещё четверть пути и снова в нашем северном полушарии похолодает, вступит в свои права осень, а ещё через три месяца снова и будет Новый год! Земля пробежит полный круг и начнёт новый, следующий год.
Смена времен года - вечное и неизменное явление природы. Причина его заключается в движении Земли вокруг Солнца. Путь, по которому в космическом пространстве движется земной шар, имеет форму вытянутого круга - эллипса. Солнце находится не в центре этого эллипса, а в одном из ее фокусов. Поэтому на протяжении года расстояние от Солнца до Земли периодически меняется. Переход от тёплого времени года (весна, лето) к холодному (осень, зима) происходит вовсе не потому, что Земля то приближается к Солнцу, то удаляется от него. А ведь и сегодня так думают многие люди!
Дело в том, что Земля, помимо обращения вокруг Солнца, вращается вокруг воображаемой оси (линии, проходящей через Северный и Южный полюса). Если бы ось Земли располагалась под прямым углом к орбите Земли вокруг Солнца, у нас не было бы времен года, а все дни были бы одинаковыми. Но эта ось наклонена по отношению к Солнцу (на 23°27"). В результате Земля вращается вокруг Солнца в наклонном положении. Это положение сохраняется круглый год, а ось Земли всегда направлена в одну точку - на Полярную звезду. Поэтому в разное время года Земля по-разному подставляет солнечным лучам свою поверхность. Когда солнечные лучи падают отвесно, прямо, Солнце жарче. Если же лучи Солнца падают на земную поверхность под углом, то они греют земную поверхность слабее.
Лучи Солнца падают на Землю Солнце всегда стоит прямо на экваторе и в тропиках, поэтому жители этих мест не знают холодов. Там не так резко, как у нас, сменяются времена года, и никогда не бывает снега. В то же время часть года каждый из двух полюсов повернут к Солнцу, а вторую часть скрыт от него. Когда Северное полушарие повернуто к Солнцу, в странах к северу от экватора - лето и день длинный, к югу - зима, а день короткий. Когда прямые лучи Солнца падают на Южное полушарие - здесь наступает лето, а в Северном - зима.
Зима и лето в Северном и Южном полушарии Самые длинные и самые короткие дни в году называются днями зимнего и летнего солнцестояния. Летнее солнцестояние наступает 20, 21 или 22 июня, а зимнее - 21 или 22 декабря. А еще во всем мире в каждом году имеются двое суток, когда день равен ночи. Это происходит весной и осенью, ровно между днями солнцестояния. Осенью это происходит около 23 сентября - это осеннее равноденствие, весной около 21 марта - весеннее равноденствие. Годичное движение Земли вокруг Солнца