Смена времён года неразрывно связана с наклоном земной оси . Наша голубая планеты движется вокруг Солнца по эллиптической орбите (лат. orbita - колея, дорога). Кроме этого Земля вращается вокруг собственной оси. Мы не ощущаем всего этого многообразия движений в космическом пространстве. Каждое утро яркое светило поднимается из-за горизонта на востоке, катится по небу раскалённым белым диском, а затем исчезает за горизонтом на западе. Багровый закат переходит в сумерки, а затем на землю опускается ночь.
Зимой Солнце выглядывает из-за горизонта всего на треть суток. Рассвет наступает поздно, а сумерки всегда ранние. Летом картина совсем иная. Светило забирается высоко в небо и долго движется по небосводу. Время его в пути доходит до 16 часов. Люди просыпаются, когда за окном уже брезжит рассвет, а засыпают, не дождавшись заката.
Во всём этом как раз и виноват наклон земной оси. Под земной осью подразумевается воображаемая линия, соединяющая Северный и Южный полюса. Причём она располагается под наклоном по отношению к плоскости эклиптики. Это означает, что в определённые моменты времени Северный полюс находится ближе к Солнцу, чем Южный. А в другие моменты времени всё наоборот - Южный полюс ближе, а Северный дальше.
Угол между осью и плоскостью равен на сегодняшний день 23,44 градуса. Но величина эта не постоянная. Каждый год она меняется на 0,47 секунды, причём в сторону уменьшения.
Орбита Земли не является идеальным кругом, в центре которого находится Солнце. Это эллипс с эксцентриситетом 0,0167. Поэтому у планеты есть минимально и максимально удалённые точки на орбите. В афелии расстояние до светила составляет 152,083 млн. км, а в перигелии эта величина соответственно равна 147,117 млн. км.
Перигелий планета проходит примерно 3 января. В это время к Солнцу повёрнуто Южное полушарие, где лето в самом разгаре. За счёт более близкого расстояния оно получает и больше солнечной энергии, чем Северное полушарие. Однако этот эффект и смена времён года никак не связаны. Хотя солнечной энергии и больше, но весь её избыток поглощается водами мирового океана. Их основная масса как раз и сосредоточена в южных районах планеты.
Зима, лето, весна и осень зависят только от наклона земной оси . Во время движения Земли вокруг Солнца этот наклон не меняется. Вот поэтому на одной части своей траектории наша голубая планета больше повёрнута к светилу нижней половиной. А на другом отрезке пути больше тепла получает верхняя половина.
Представьте, что вы стоите возле костра. Лицу и груди тепло, а вот спине прохладно. Не меняя положение тела, обойдите костёр и встаньте с другой стороны. Теперь греется спина, а лицо и грудь лишены тепла. То же самое происходит и с планетой, когда она вращается вокруг жёлтой звезды.
Моменты, когда высота Солнца над горизонтом достигает максимума или минимума, называются солнцестоянием . Летнее солнцестояние приходится на 21-22 июня. Это самый длинный день в году. А вот самый короткий день наблюдается во время зимнего солнцестояния. Приходится он на 21-22 декабря. Весной 20-21 марта и осенью 22-23 сентября наступает равноденствие . Это периоды, когда продолжительность дня равна продолжительности ночи.
Смена времён года в разных полушариях происходит за разные периоды времени. Так в Северном полушарии осень наступает после 93,6 летних суток и продолжается 89,9 суток. Зима, соответственно, тянется 89 суток, а на весну приходится 92,8 суток. В Южном полушарии летний период заканчивается после 89 суток. Осень длится 92,9 суток. Зиме отводится 93,6 суток, а на весну приходится 89,9 суток. Всем этим мы обязаны наклону оси и земной орбите. Именно они и отвечают за разные годовые периоды и дарят нам тёплые летние и студёные зимние дни.
В статье мы разберемся, . На простых примерах покажем, почему меняются времена года, почему зимой холодно, а летом тепло. Многие знают еще со школьного курса, что земля вращается вокруг своей оси и вокруг солнца. Причем вокруг солнца земля вращается по траектории напоминающей овал или эллипс. То есть расстояние от земли до солнца в течение года меняется. Достаточно много людей думает, что это изменение расстояния до солнца и есть основная причина, почему происходит смена времен года. На самом деле это не так. В северном полушарии, к примеру, Земля находиться ближе к солнцу в январе, чем в июле. Почему же происходит смена время года в таком случае? Всё дело в наклоне оси вращения Земли относительно солнца. Земля наклонена относительно солнца всегда на один угол, который составляет 23,5 градуса. Давайте разберемся, как это работает на 4-х основных астрономических позициях солнца относительно земли. 21 марта – день весеннего равноденствия. Вращение земли относительно солнца происходит таким образом, что линия между освещенным и неосвещенным участками(она называется терминатор) Земли перпендикулярна экватору. То есть южное и северное полушарие получают одинаковое количество света в течении дня. После прохождения этой позиции световой день в северном полушарии начинает увеличиваться. То есть длительность прогрева и остывания земли в средних широтах примерно одинаковая, поэтому весной не так холодно, как зимой и не так тепло, как летом. 21 июня – день летнего солнцестояния. В этой позиции длина светового дня в северном полушарии максимальная. Земля наклонена северным полюсом к солнцу. Больше всего солнечного света получает северный полюс. Там день длиться круглые сутки и солнце не заходит. Чем ближе точка к северному полюсу, тем дольше там длиться день. Если это так, то почему на северном полюсе так холодно, даже летом в день солнцестояния, когда солнце светит 24 часа в сути. Еще один определяющий фактор помимо времени прогрева и остывания – угол падения лучей солнца на поверхность Земли. Чем прямее этот угол, тем больше тепла получает поверхность. На экватор лучи падают практически перпендикулярно, поэтому там всегда тепло. На серный полюс они как бы ложатся, проскальзывая мимо, практически не согревая поверхность. После 21 июня происходит смена времени года - начинается астрономическое лето. День начинает убывать до дня осеннего равноденствия. 23 сентября – день осеннего равноденствия. Ситуация примерно такая же, как и в день весеннего равноденствия с той лишь разницей, что день после этой даты начинает убывать. Происходит смена времен года с лета на астрономическую осень. Астрономическая осень длиться с 23 сентября по 21 декабря. 21 декабря – день зимнего солнцестояния. Ситуация прямо противоположная дню летного солнцестояния. Северный полюс наклонен, не к солнцу, а от него и не получает света в этот день. На северном полюсе, так называемая полярная ночь. Более подробно узнать об астрономическом явлении зимнего солнцестояния можно на этом сайте. На этом собственно сегодня у вас всё. Надеюсь, что вопрос, почему происходит смена времен года , стал для вас разрешенным. Если вопросы всё же остались, пишите их в комментариях.
Если материал был полезен, вы можете или поделиться данным материалом в социальных сетях:
С древних времен людей мучили вопросы о мироздании. Как и кем создана Земля, что такое звезды, Солнце и Луна? Как происходит Первым на многие из этих вопросов ответил Николай Коперник. Он предположил, что смена времен года происходит за один оборот Земли вокруг Солнца. Но сомневались люди еще долго.
Общеизвестные факты
Во-первых, происходит смена дня и ночи. Все это благодаря тому, что наша планета обращается вокруг своей оси. В итоге получается, что постоянно половина ее находится в тени, и там, соответственно, ночь. Время оборота - двадцать три часа пятьдесят шесть минут и четыре секунды.
Во-вторых, наша планета, как удачно предположил еще Коперник, вращается вокруг Солнца. И время, которое ей требуется, чтобы сделать круг, составляет 365,24 суток. Это число принято называть одним звездным годом. Как мы видим, он немного отличается от календарного, примерно на одну четвертую часть суток. Каждые четыре года эти нецелые числа складываются и получается один «лишний» день. Последний и прибавляется к четвертому по счету, образуя И в нем, как мы знаем, триста шестьдесят шесть дней.
Причина
По мнению подавляющего большинства современных ученых, смена времен года происходит потому, чтоЗемля движется вокруг Солнца. Но и не только. Ось, вокруг которой обращается наша планета при смене суток, наклонена к плоскости ее движения вокруг звезды под углом 66 градусов 33 минуты и 22 секунды. Причем направленность остается неизменной вне зависимости от места на орбите.
Проведем эксперимент
Для того чтобы было легче понять, представьте себе, что данная ось материальна - как у глобуса. Если вы будете двигать последний вокруг источника света, та часть, которая не обращена к лампе, будет находиться в темноте. Понятно, что Земля, как и глобус, вращается еще и вокруг оси, и за сутки она все равно будет вся освещена. Но обратите внимание на положение Северного и Южного полюсов. На одном конце орбиты верхняя часть глобуса наклонена в сторону светила, а нижняя - от него. И даже вращая нашу импровизированную Землю, мы увидим, что самая нижняя ее часть в крайней точке орбиты находится полностью в тени. Граница последней была названа Южным полярным кругом.
Поместим наш глобус на противоположную точку орбиты. Теперь, наоборот, его нижняя часть хорошо освещена «Солнцем», а верхняя - в тени. Это Северный полярный круг. А крайние точки орбиты - это дни зимнего и летнего солнцестояния. Смена времен года происходит потому, что температура планеты напрямую зависит от того, сколько та или иная ее часть получает от звезды. Солнечная энергия практически не задерживается атмосферой. Она разогревает поверхность Земли, а уже последняя передает тепло воздуху. А поэтому в тех частях планеты, которые получают меньше всего света, обычно очень холодно. Например, на Южном полюсе и Северном.
Неровная поверхность Земли
Но ведь они тоже некоторое, пусть и не очень продолжительное время, освещаются солнцем. Почему же там всегда мороз? Все дело в том, что солнечный свет, а значит, и его энергия, неодинаково поглощаются разными поверхностями. А как вы знаете, Земля неоднородна. Большую ее часть занимает Мировой океан. Он нагревается медленнее суши и также неспешно отдает тепло в атмосферу. Северный и Южный полюса покрыты снегами и льдами, и свет от них отражается почти как от зеркала. И лишь незначительная его доля переходит в тепло. А поэтому за то короткое время, пока длится арктическое лето, весь лед растаять обычно не успевает. Антарктида также практически вся покрыта снегами.
Между тем середина нашей планеты, где проходит экватор, получает солнечную энергию весьма равномерно в течение всего года. А потому температура здесь всегда высокая, а смена времени года происходит в основном формально. И житель средней полосы России, попав в экваториальную Африку, мог бы подумать, что там всегда лето. Чем дальше от экватора, тем отчетливее смена времен года происходит, потому что свет, падая на поверхность под углом, распределяется более неравномерно. И наверно, наиболее очевидна она в умеренном климатическом поясе. В этих широтах лето обычно жаркое, а зима снежная и холодная. Например, как на европейской территории России. Нам к тому же «не повезло» в том, что нас, в отличие от европейцев, не обогревают теплые морские течения, за исключением дальневосточных «окраин».
Другие причины
Есть мнение, что наклонена не ось (или не только она), а плоскость орбиты Земли к экватору Солнца. Эффект должен получаться тот же либо еще более сильный.
Предполагают также, что смена времен года происходит и расстояние до светила не всегда одинаково. Все дело в том, что Земля вращается не по кругу, а по эллипсу. И самая близкая точка к Солнцу находится на расстоянии в 147 000 000 км, а самая дальняя - примерно в 152 000 000. Все-таки пять миллионов километров - это совсем немало!
Говорят еще, что на движение Земли также оказывает влияние и наш естественный спутник. Луна настолько велика, что сопоставима по размерам с нашей планетой. Это единственный подобный случай в Солнечной системе. Утверждается, что вместе с ней Земля обращается еще и вокруг общего центра масс - за двадцать семь суток и восемь часов.
Как видно из всего вышесказанного, смена времен года обусловлена, как и практически все на нашей планете, положением относительно Солнца.
Времена года как 4 равные диапазона
В средних широтах часто используется формальное, календарное деление года на 4 равных периода. Например, в большинстве стран северного полушария приняты следующие даты начала и окончания времён года:
- Зима - от 1 декабря до 28 февраля (по високосным годам - до 29 февраля)
Механизм смены времён года
Основной причиной смены времён года является наклон земной оси по отношению к плоскости эклиптики . С весеннего равноденствия по осеннее северное полушарие получает больше тепла чем южное. В остальное время южное полушарие получает больше света, чем северное.
Если бы наклона оси не было, то у нас не было бы времён года, а день и ночь в течение всего года длились бы одинаково. Количество солнечной энергии, достигающей определённой точки земли, было бы постоянным. Сейчас ось планеты находится под углом 23,5°. Летом (с июня) в Северном полушарии оказывается так, что северные широты получают больше света, чем Южные. Дни становятся длиннее, а положение солнца – выше. В то же время в южном полушарии – зима. Дни – короче, а солнце – ниже.
Спустя полгода земля переходит по своей орбите на противоположную сторону Солнца. Наклон остается таким же. Теперь лето в Южном полушарии, дни дольше, а света – больше. В Северном полушарии сейчас зима.
Смена времён года в разных климатических поясах
- В Экваториальном поясе зима и лето являются дождливыми сезонами, в то время как весна и осень отличаются относительной засушливостью.
- В Тропическом поясе холодным временем года является сезон дождей, жарким - засушливый сезон. Стоит отметить, что в пустынях дожди могут не выпадать и в холодное время года.
- В умеренном поясе в зоне океанического климата (Западная Европа, атлантическое побережье Северной Америки) основная часть осадков приходится на осень и первую половину зимы. В холодное время в части пояса устанавливается снежный покров . Весна и лето приносят эпизодические дожди вместе с циклонами . В зоне умеренно-континентального и континентального климата (Восточная Европа, Южная Сибирь) осень и зима значительно суше, и самыми влажными оказываются летние месяцы. В зоне мусонного климата (Дальний Восток) осадки выпадают почти исключительно летом в виде интенсивных ливней, зима сухая и бесснежная.
- В арктическом и антарктическом поясах смена времён года выражается в первую очередь в смене полярного дня и полярной ночи. Из-за продолжающегося ледникового периода сезонные колебания уровня осадков невелики, а температуры остаются ниже нуля.
Примечания
Синонимы :Смотреть что такое "Время года" в других словарях:
Сезон Словарь русских синонимов. время года сезон Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М.: Русский язык. З. Е. Александрова. 2011 … Словарь синонимов
время года - Периоды в течение года продолжительностью в несколько месяцев, имеющие характерные климатические особенности, обусловленные изменениями интенсивности солнечной радиации или различиями в увлажнении (в умеренном поясе различают четыре сезона – зиму … Словарь по географии
время года - сезон — Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы сезон EN season … Справочник технического переводчика
время года - ▲ сезон с, определенный, погода время года часть года, характеризующаяся определенной погодой. стоять (стоит лето). ▼ зима, переходный сезон ↓ теплая погода см … Идеографический словарь русского языка
время года - Syn: сезон … Тезаурус русской деловой лексики
Зима, время года, продолжающееся в Северном полушарии Земли с момента зимнего солнцестояния (21 или 22 декабря) до момента весеннего равноденствия (20 или 21 марта). В обиходе З. называются месяцы декабрь, январь, февраль; в Южного полушарии… …
Лето, время года, продолжающееся в Северном полушарии Земли с момента летнего солнцестояния (21 22 июня) до момента осеннего равноденствия (23 сентября). В обиходе Л. называют месяцы нюнь, июль, август. В Южном полушарии Земли в это время зима.… … Большая советская энциклопедия
Наиболее жаркое время года, продолжающееся от летнего солнцестояния до осеннего равноденствия, следовательно, в сев. полушарии от 9 (21) июня до 11 (23) сентября, а в южном от 11 (23) декабря до 9 (21) марта; таким образом, в сев. полушарии Л.… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
- «ДРУГОЕ ВРЕМЯ ГОДА», Россия, ВГИК, 1992, 28 мин. Экспериментальный фильм. Режиссер: Андрей Карпенко (см. КАРПЕНКО Андрей). Автор сценария: Андрей Карпенко (см. КАРПЕНКО Андрей). Оператор: А. Салех … Энциклопедия кино
Уже в возрасте 2-4-х лет дети впервые отчетливо видят разницу между временами года. Затем они учатся запоминать последовательность их смены и разбираться в причинах сложившейся ситуации.
Почему на Земле происходит смена времен года, и могут ли все жители планеты ее увидеть?
Времена года: сколько их?
Из школьных учебников по географии и астрономии нам стало известно о том, что в нашем климатическом поясе существует 4 времени года: зима, весна, лето и осень.
Они отличаются между собой не только названиями, но и другими характеристиками, в частности:
- Средней температурой воздуха.
- Количеством и видом осадков.
- Размером получаемого солнечного света.
Эти показатели в свою очередь влияют на то, как будут одеты люди в разные времена года, какими будут их основные продукты питания и т.д.
Почему времен года именно четыре?
Потому что весь год, то есть, период в 365 дней разбит на четыре равных участка, между которыми бывают два дня равноденствия и два дня солнечного солнцестояния.
В эти дни длительность ночи и дня либо достигают одинаковой продолжительности, либо максимально превышают продолжительность друг друга.
Продолжительность года равна 4 сезонам или 12 месяцем
О перемене времен года людям стало известно достаточно давно, ведь такую тенденцию не тяжело заметить невооруженным глазом. Но всегда ли люди опирались исключительно на научные факты? Быть может, имели место и другие объяснения происходящего?
Как в древности объясняли тот факт, почему на Земле происходит смена времен года?
Впервые о том, почему времена года сменяются один за другим задумались древние египтяне, римляне и греки.Египтяне были язычниками, причем очень верующими. Они считали, что смена времен года – это воля богов, которые таким образом или наказывают их, или наоборот пытаются поощрить. Вера в эту теорию была настолько сильной, что египтяне даже бросали в реку пожелания о том, чтобы наступила та или иная пора года. Они свято верили, что боги их услышат и помогут.
Древние греки в этом вопросе тоже нередко были солидарны – всем известно насколько богатой была древнегреческая мифология. Однако не только боги, по мнению греков, имели влияние на смену времен года.
В Древней Греции верили в то, что Земля – это центр Вселенной, а Солнце и другие планеты – это космические тела, которые вращаются вокруг нее. Стало быть, именно поэтому времена года и сменяют друг друга.
Несмотря на развитие астрономии и других наук такие гипотезы поддерживались даже во времена Средневековья. В то время религия также была основополагающей наукой, поэтому сомнений в том, что Земля – центр Вселенной не возникало.
Благо, со временем ситуация «стабилизировалась» и теперь мы имеем точное определение, почему же на нашей планете не только зима и лето, а все 4 времени года.
Важно: человеком, «сломавшим» систему и доказавшим, что это Земля оборачивается вокруг Солнца, а не наоборот, был Николай Коперник – выдающийся польский астроном.
Почему на самом деле происходит смена времен года?
В наше время бытует мнение, будто Земля вращается вокруг Солнца не по круглой, а по эллиптической формы орбите. Это на самом деле верно. Ось, по которой «ходит» наша планета действительно не ровная, а слегка приплюснутая. Из-за этого в определенное время Земля приближается к Солнцу, а затем отдаляется.Это, по мнению многих, и является ключевым объяснением, почему сменяются времена года. Но поспешу вас разочаровать – это не так. В действительно то, что Земля двигается не по круглой, а по эллиптической формы оси достаточно важно, но этот фактор не является основополагающим.
В реальности смена времен года на Земле происходит под воздействием двух факторов.
Почему важен именно угол наклона? Потому что даже в период приближения к Солнцу Земля не получает большее количество тепла, нежели на отдаленных ее участках. А во время наклона к Солнцу уровень получаемой тепловой энергии увеличивается, как минимум, в 3 раза, и от этого, разумеется, на одном участке Земли наступает лето, а на другом – зима.
Уровень наклона Земли в 23° является основной причиной смены времен года
Кроме того, изменяется не только время года, но и продолжительность дня и ночи. Как это понять? Взгляните внимательно на рисунок. Видите участок у Северного полюса, который благодаря наклону Земли к Солнцу постоянно им освещается? Это как раз тот регион, где в ближайшие полгода будет постоянно светло.
Благодаря постоянному вращению Земли Северный и Южный полюс освещаются неравномерно
К слову, именно это станет причиной появления белых ночей и отсутствия астрономических сумерек.
А что в это время происходит на Южном полюсе?
| ДО | ПОСЛЕ |
|---|---|
 До того, как Земля пройдет половину своего пути по оси вокруг Солнца, здесь будет постоянный недостаток солнечного света. |  После того, как вот этот небольшой участок перейдет на другую сторону, все измениться: на Северном полюсе будет темно, а на Южном – светло. |
Могут ли все наблюдать за сменой времен года?
Если и вы, и я находимся приблизительно на одной широте, ну или хотя бы в одном климатическом поясе, то нам тяжело представить, как живут люди, которые не знают, что такое 4 времени года. А ведь таких жителей на планете не так уж и мало.Дело в том, что наблюдать смену четырех времен года могут не все, а только те, кто проживает в умеренном климатическом поясе. Именно этот «отрезок» Земли проходит все те положения по ходу вращения вокруг Солнца, которые и обеспечивают смену погодных условий и времен года. В этом климатическом поясе всегда происходит одно из двух: или день короче ночи, или ночь короче дня. Исключение бывает только весной или осенью – в дни равноденствия. В этот момент солнечные лучи попадают на Землю под прямым углом, и длительность дня и ночи становится равной 12 часам.
Если же говорить о полюсах или экваторе, то люди здесь практически лишены радости наблюдать смену времен года. Почему? Потому что какой бы не был наклон Земли относительно Солнца, и в каком бы месте на орбите не находилась планета, солнечные лучи сюда светят одинаково. В итоге на экваторе всегда тепло, и практически не бывает снега, а на полюсах – две крайности: то светло, то темно. При этом температура на полюсах практически неизменна. Это объясняется тем, что Земля имеют форму шара, и как бы она не наклонялась, полюса все равно самые отдаленные от Солнца.
Выходит, что времен года действительно четыре, но в некоторых местах Земли грань между ними настолько стерта, что их и не заметишь.
Отчетливо увидеть смену времен года могут только жители умеренного климата
Что бы было, если бы Земля не имела уровень наклона?
В первую очередь стоит отметить, что не будь у нашей планеты небольшого наклона по отношению к Солнцу, времена года не сменяли бы друг друга. И даже тот факт, что Земля оборачивается вокруг Солнца, ситуацию бы не исправил.Если бы перечисленных выше факторов не было, сейчас люди имели бы одно положение из двух.
| Вариант развития событий | Описание |
|---|---|
| Вариант №1. Земля имеет уровень наклона, но не вращается вокруг Солнца. | Если мы предположим, что Земля продолжит иметь уровень наклона относительно орбиты, но перестанет вращаться вокруг Солнца, то ситуация измениться следующим образом: с одной стороны планеты всегда будет лето, с другой – зима. |
| Вариант №2. Земля продолжит движение вокруг Солнца, но не будет иметь ни малейшего наклона. | В другом случае, если бы Земля все так же «ходила» бы вокруг Солнца, но имела сугубо вертикальное положение, времена года больше не изменились бы. Почему? Потому что на экваторе всегда было бы лето, а чем дальше от него – тем холоднее. И так весь год. |
Как оказывается, не только вращение Земли вокруг оси и Солнца имеет особое значение. Сменой времен года мы обязаны вовсе не вращению планеты, а тем, что она имеет наклон по отношению к Солнцу.
Как происходит смена времен года?
История из жизни о том, как важно наблюдать смену времен года
В школьные годы у меня была подруга, которые переехала к нам из одной тропической страны. Ее родители были нашими соотечественниками, но долгое время по долгу службы проживали в тропическом климатическом поясе.
Помню сперва нам с девочкой было нелегко найти общий язык – все окружающее удивляло ее настолько сильно, что она порой не могла сдерживать эмоций. Но, с другой стороны, такая бурная реакция на привычный для нас снег зимой очень умиляла. Со временем мы стали дружить, и дружба эта длится до сих пор.
Ее родители, когда мы окончили школу, снова вынуждены были переехать на юг, но моя подруга, разумеется, осталась жить здесь. Она говорит, что плюс проживания в теплых странах очевиден, но возможность наблюдать, как природа просыпается после долгой зимней спячки – бесценное ощущение.
Думаю, несложно понять, почему происходит смена времен года. Для этого достаточно иметь минимальные знания в области астрономии.
Полезная статья? Не пропустите новые!
Введите e-mail и получайте новые статьи на почту
