Движение солнца зимой летом

Движение Солнца

Движение Солнца, а также планет по сфере неба отражает только их видимое перемещение, кажущееся земному наблюдателю. При всём этом любые колебания не имеют никакого отношения к суточному вращению нашей планеты. Ведь оно, в свою очередь, воспроизводится вращением небесной сферы.

Особенности протекания процесса

Движение Солнца является практически равномерным, но не полностью, в связи с эксцентриситетом земной орбиты. Оно перемещается по большому кругу сферы (эклиптике) и делает полноценный оборот за отрезок времени, равный одному сидерическому году. Если измерять его в днях, он составит 365,2564 суток. Основное отличие от классического года, в рамках которого происходит смена сезонов, заключается в прецессии земной оси.

Смена экваториального нахождения

Когда звезда располагается в зоне весеннего равноденствия, восхождение приравнивается к нулю. С каждым днём этот показатель увеличивается, и, в конце концов, равняется 90 градусов, в то время как склонение достигает своего максимального уровня, равного +23 градуса 26 минут.
После этого наблюдается заметное увеличение прямого восхождения и полное уменьшение склонения. В итоге в области осеннего равноденствия значение равняется 180 градусов соответственно. После этого происходит увеличение прямого восхождения, а на пике зимнего солнцестояния показатель равняется 270 градусов. Склонение, в свою очередь, начинает равняться 23 градуса 26 минут. Затем оно идёт на возрастание.

Видимое годовое перемещение Солнца

Годовое движение Солнца имеет вполне разумное и логичное объяснение. Действует специальная схема, позволяющая описать этот феном более подробно. На ней отображено, что исходя из положения Земли, можно наблюдать Солнце на фоне неодинаковых созвездий. Он будет понимать, что оно постоянно перемещается. Данное движение – своего рода отражение обращения Земли вокруг нашей звезды. За год произойдёт её полный оборот.

Большой круг в области небесной сферы, где осуществляется видимое годовое движение звезды, получил название эклиптики. Это греческое слово. Если перевести его на русский язык, можно получить «затмение». Круг получил именно такое название в связи с тем, что явление происходит исключительно при нахождении обоих светил на одном этом круге. Стоит также принять во внимание тот факт, что плоскость эклиптики полностью совпадает с плоскостью земной орбиты.

Наряду с этим постоянное движение Солнца по эклиптике наблюдается в аналогичной направленности, в которой происходит постоянное перемещение планеты по орбите (то есть движение по направлению к востоку). На протяжении года звезда последовательно проходит к эклиптике 12 созвездий, за счёт которых и формируется зодиакальный пояс (все известные знаки зодиака).

По той простой причине, что экваториальная плоскость наклонена к земной орбите на отметку в 23 градуса 27 минут, небесный экватор также располагается под углом по отношению к эклиптике. Значение его является таким же. Однако этот параметр не является постоянным. Ведь на планету Земля постоянно действуют силы притяжения Луны и Солнца.

Так в 1896 году в процессе утверждения астрономических постоянных единиц было принято решение о том, что наклон стоит считать по значении, 23 градуса 27 минут 8 секунд.

Небесный экватор и эклиптическая плоскость

Чтобы объяснить движение Солнца более логично и детально, необходимо рассмотреть процессы, протекающие на небесном экваторе. Эклиптика пересекается с ним в двух зонах. Их официальные названия – точки равноденствия. В них наша звезда находится в марте (21) и сентябре (23). Именно в эти дни на планете Земля день и ночь равны.

Эклиптические точки, которые отстоят от точек равноденствий на 90 градусов, именуются точками солнцестояний. Именно в них звезда находится в максимально высоком и низком положении по отношению к экватору неба. В первом случае, где Солнце располагается высоко, речь идёт о летнем солнцестоянии, которое приходится на 22 июня. Во втором, где Солнце низко – о зимнем (22 декабря).

Экваториальные координаты

Движение Солнца подразумевает неравномерное изменение на протяжении года координат. Происходит это из-за того, что Солнце немного хаотично перемещается по эклиптике, которая к тому же наклонена к экватору. Около ½ части своего видимого годового пути звезда проходит за отрезок времени в 186 суток – в период с 21 марта по 23 сентября. Что касается ещё ½ части, на неё остаётся 179 суток в оставшуюся часть года.

Такая неравномерность вызвана тем, что земля в течение всего периода обращения вокруг звезды перемещается по орбите с неодинаковой скоростью. Солнце располагается в одном из фокусов эклиптики. Второй закон Кеплера гласит, что линия, которая соединяет эти небесные объекты, за равные отрезки времени описывает одинаковые площади. Поэтому получается, что в зимнее время года наблюдается быстрое движение планеты, а в летнее – медленное.

Таким образом, в областях, где Солнце перемещается, происходят разные события, и некоторые из них до сих пор непонятны учёным. Они зависят от степени отдалённости звезды от нашей планеты, а также от ряда других событий, происходящих в космическом пространстве. Учёные до сих пор изучают данный феномен, поэтому окончательного ответа на вопрос, связанный с перемещением Солнца, пока не имеется.

Источник

Солнце в разное время года

Солнце — это главный источник тепла и единственная звезда нашей Солнечной системы, которая, подобно магниту, притягивает все планеты, спутники, астероиды, кометы и прочих «обитателей» космоса.

Расстояние от Солнца до Земли более 149 миллионов километров. Именно эту удаленность нашей планеты от Солнца принято называть астрономической единицей.

Несмотря на значительное удаление, эта звезда оказывает огромное влияние на нашу планету. В зависимости от положения Солнца на Земле день сменяет ночь, лето приходит на смену зиме, возникают магнитные бури и образуются удивительнейшие полярные сияния. А самое главное — без участия Солнца на Земле невозможен был бы процесс фотосинтеза — основного источника кислорода.

Положение Солнца в разные времена года

Наша планета движется вокруг небесного источника света и тепла по замкнутой орбите. Этот путь схематично можно представить себе в виде вытянутого эллипса. Само Солнце располагается не в центре эллипса, а несколько в стороне.

Земля то приближается, то удаляется от Солнца, завершая полный оборот по орбите за 365 дней. Ближе всего к светилу наша планета находится в январе. В это время расстояние сокращается до 147 млн.км. Точка земной орбиты, ближе всего расположенная к Солнцу, называется «перигелий».

Чем ближе располагается Земля к Солнцу, тем больше освещается Южный полюс, а в странах южного полушария начинается лето.

Ближе к июлю наша планета максимально удаляется от главной звезды Солнечной системы. В этот период удаленность больше 152 млн.км. Самая далекая от Солнца точка земной орбиты получила название «афелий». Чем дальше земной шар находится от Солнца, тем больше света и тепла получают страны северного полушария. Тогда здесь наступает лето, а, например, в Австралии и Юной Америке господствует зима.

Как Солнце освещает Землю в разное время года

Освещение Земли Солнцем в разное время года напрямую зависит от удаленности нашей планеты в данный промежуток времени и от того, каким «боком» повернута Земля в этот момент к Солнцу.

Важнейший фактор, влияющий на смену времен года — земная ось. Наша планета, вращаясь вокруг Солнца, успевает в то же время поворачиваться вокруг собственной воображаемой оси. Эта ось расположена под углом в 23,5 градуса к небесному светилу и всегда оказывается направленной на Полярную звезду. Полный оборот вокруг земной оси занимает 24 часа. Осевое вращение обеспечивает также смену дня и ночи.

Кстати, если бы этого отклонения не было, то времена года не сменяли бы друг друга, а оставались постоянными. То есть, где-то царило бы постоянное лето, в других районах была постоянная весна, третья часть земли вечно бы поливалась осенними дождями.

Под прямыми лучами Солнца в дни равноденствия оказывается земной экватор, в то время, как в дни солнцестояния солнце в зените будет на широтах 23,5 град., плавно приближаясь в остальное время года к нулевой широте, т.е. к экватору. Солнечные лучи, падающие отвесно, приносят больше света и тепла, они не рассеиваются в атмосфере. Поэтому жители стран, расположенных на экваторе, никогда не знают холода.

Полюса земного шара попеременно оказываются в лучах Солнца. Поэтому на полюсах полгода длится день, а полгода — ночь. Когда освещенным оказывается Северный полюс, то в северном полушарии наступает весна, сменяющая летом.

В следующие полгода картина меняется. К Солнцу оказывается обращенным Южный полюс. Теперь в южном полушарии начинается лето, а в странах северного полушария воцаряется зима.

Дважды в год наша планета оказывается в таком положении, когда солнечные лучи одинаково освещают ее поверхность от Крайнего севера до Южного полюса. Эти дни называются днями равноденствия. Весеннее отмечают 21 марта, осеннее —23 сентября.

Еще два дня в году получили названия солнцестояния. В это время Солнце оказывается или максимально высоко над горизонтом, или максимально низко.

В северном полушарии 21 или 22 декабря наступает ночь, длящаяся дольше всех в году — это день зимнего солнцестояния. А 20 или 21 июня, наоборот, день является самым длинным, а ночь самой короткой — это день летнего солнцестояния. В южном полушарии все происходит наоборот. Там в декабре длинные дни, а в июне — длинные ночи.

Источник

Почему происходит смена времен года?

Существует тьма-тьмущая заблуждений о космосе. И самое распространенное из них состоит в том, что якобы зимой холодно, потому, что Земля дальше от Солнца, чем летом.

Масштаб распространения этого заблуждения поражает. Мне доводилось слышать эту ерунду даже от очень образованных людей. Корни этого заблуждения растут из когда-то услышанного факта, о том, что орбита Земли вокруг Солнца не является идеальной окружностью, а скорее эллипсом.

На самом деле разница в расстоянии между Землей и Солнцем зимой и летом практически не влияет на температуру. Более того — зимой Земля ближе к Солнцу, чем летом!

На самом деле смена времен года происходит из-за того, что в разные периоды орбитального движения Земли, ее поверхность освещается Солнцем под разными углами.

Причина этого в том, что ось вращения Земли наклонена под углом примерно в 23.5 градуса. В результате получается так, что одну половину года Солнце больше освещает северное полушарие Земли, а вторую половину — южное. Соответственно когда в северном полушарии лето, в южном — зима, и наоборот.

Это хорошо видно на картинке. Когда Земля наклонена северным полюсом к Солнцу, то северное полушарие лучше освещается Солнцем. В результате северное полушарие хорошо прогревается и в нём идет лето. И ровно наоборот во второй половине года.

Ставьте палец вверх чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!

Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мой канал в телеграме . Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос.

Источник

Почему на Земле происходит смена времён года?

Это довольно простой вопрос из школьной программы природоведения. Но, как оказалось, ответ знает далеко не каждый взрослый.

Земля вращается вокруг Солнца со скоростью 29,8 км/с, делая полный оборот вокруг светила за 365 дней. Также Земля вращается и вокруг своей оси, делая полный оборот за 24 часа. Если бы ось вращения планеты была бы строго перпендикулярна плоскости орбиты, то никаких времен года мы бы не наблюдали. Но суть в том, что ось Земли наклонена на 23 градуса – это и есть главная причина наблюдаемых сезонов.

Взглянем на рисунок. Мы видим, что солнечные лучи освещают Землю равномерно. Но из-за наклона земной оси большая часть света попадает на северное полушарие, а на южном полушарие света значительно меньше. В этом случае на северном полушарии царит лето, а на южном – зима.

Кстати, хорошо видно, отчего образуются полярные дни и ночи. На Северном полюсе Солнце вообще не заходит за горизонт – как бы Земля не вращалась вокруг своей оси, в любое время суток Солнце будет светить на поверхность планеты. А на Южном полюсе все сутки царит полярная ночь: свет от Солнца туда не попадает вообще.

При движении по орбите вокруг Солнца наклон земной оси остается постоянным и не меняется. Соответственно, в противоположной точке орбиты (от приведенного на рисунке выше) будет всё наоборот: в северном полушарии будет царить зима, а в Южном – лето:

Естественно, в двух других положениях будут находится некоторые промежуточные состояния погодных условий, которые мы называем осенью и весной.

Также теперь становится понятно, почему в Африке круглый год тепло. В областях, близких к экватору, планета целый год получает одну и ту же порцию света и тепла, вне зависимости от своего положения на орбите. А на полюсах (как Северном, так и Южном) круглый год холодно, и смена времен года там ощущается не так и сильно. Всё из-за того, что солнечные лучи освещают эти места как бы «вскользь», под очень пологим углом. Солнце на полюсах никогда не бывает над головой, только над горизонтом.

Стоит заметить, что орбита, по которой Земля движется вокруг Солнца, имеет не круглую, а слегка вытянутую форму (эллиптическую). На смену времен года это не влияет, но влияет на их продолжительность: в северном полушарии весна и лето длится на три дня дольше, чем осень и зима, а в южном полушарии наоборот – осень зима чуть длиннее весны и лета.

Если тебе понравится статья, жми палец вверх! Тебе не сложно, а нам приятно!

Подписывайся на канал, расскажи о нем в соцсетях, а уж мы постараемся не ударить в грязь лицом )

Источник

Топ заблуждений об астрономии. 1. Смена времён года

Причиной, почему на Земле происходит смена времен года, является наличие угла наклона относительно оси. Из-за него к источнику тепла полушария приближаются по очереди во время вращения планеты вокруг Солнца. На получающей большую часть тепла половине небесного тела наступает лето, а другая в этот период прогревается в 3 раза слабее, что приводит к наступлению зимы.

Из-за наклона оси вращения планеты, её Северное и Южное полушария по очереди приближаются к Солнцу. Чем ближе к Солнцу — тем теплее. Credit: NASA/JPL-Caltech/ quibbll.com.

Астрономические причины сезонных изменений

Смена времен года на земле протекает в нерушимой последовательности:

в зимнее время солнечные лучи освещают самую нижнюю точку на эклиптике;
весна начинается, когда солнечное светило перемещается из южного полушария в северное;
в летнее время Солнце греет наивысшую северную точку;
осень приходит, когда звезда переходит сверху вниз небесный экватор.

Если Солнце больше направлено на Северное полушарие, то постепенно к его континентам приближается летний сезон. Дни увеличиваются, ночное время укорачивается. После смены положения земного шара страны Южного полушария освещаются солнечными лучами, а на Северное приходит зима. Процесс продолжается с точностью наоборот.

Каждый сезон продолжается 3 месяца, после сменяется другим. А в некоторых точках мира круглый год стоит определенная температура.

Чтобы лучше понять, чем объясняется смена времен года на земле, нужно иметь понятие о движении небесного тела в космическом пространстве и некоторые факторы, влияющие на этот процесс.

Эклиптика – огромная окружность небесной сферы, на которой совершается движение Солнца в течение одного года. Плоскость эклиптики – область прохождения Земли вокруг солнечного светила.
Наклон оси вращения — угол уклонения оси вращения земного шара от перпендикуляра к плоскости его орбиты.
Эллиптичность орбиты. Траектория перемещения нашей планеты происходит не по круговой орбите, а по орбите, которая имеет форму эллипса (слегка сдавленного и вытянутого круга).

Что было бы…

Интересный вопрос: что было бы, имей наша планета другой угол наклона оси, или не имей его вовсе? Включив свое воображение, можно рассмотреть три случая:

угол наклона равен 0 градусов;
угол составляет 45 градусов;
угол равен 90 градусов, Земля «на боку».

Угол наклона равен 0 градусов. Сложись так, мы жили бы в условиях вечной весны или осени, дни были бы равны ночи, и похожи друг на друга как близнецы. На полюсах наблюдалось бы вечное утро, а климат был бы намного мягче.

Угол составляет 45 градусов. В этом случае, умеренного пояса не существовало бы, а холодный пояс примыкал бы к жаркому. В Москве на протяжении всего июня царил бы непрерывный день, а в зимние месяцы стояла бы сплошная ночь. На полюсах, относительно теплое лето, сменялось бы суровой зимой, а ледовые массивы Арктики заметно уменьшились бы в объеме.

Земля «на боку». На полюсах, в течении полугода царил бы день, а при смене на ночь, сумерки длились бы несколько дней. В средних широтах дни увеличивались бы с началом весны, а потом наступил бы день, длившийся несколько суток. Для широты Питера, например, такой день мог бы быть равен 130 суткам. Зимой наоборот — многосуточная темная ночь. В районе экватора день был бы равен ночи.

Вращение Земли

Шарообразная планета производит движение в двух направленностях:

вокруг своей оси (вращение длится 23 ч. 56 мин. 4 сек.);
вокруг Солнца (длительность оборота равно 1 году).

Но расстояние планеты относительно Солнца не является причиной смены времен года на земле. Влияние на изменение погодных условий планеты оказывает угол наклона ее оси (23,5°) по отношению к плоскости эклиптики. Вследствие этого небесный шар в различных точках мира получает разное количество солнечного освещения и прогревания собственной поверхности.

Континенты, которые направлены к солнечному светилу получают больше тепла – там начинается лето. На противоположной стороне начинается зимнее время, т.к. солнечные лучи доходят туда несколько раз меньше.

Например, если бы угол оси был равен 0 или был под другим углом, то на одном полушарии держалась постоянная температура, стояла непрерывная ночь или сплошной день. Тогда не существовало бы такого понятия, как смена времен года на Земле. Обтекаемая, напоминающая круг форма планеты уменьшает угол падения лучей солнца на область от экватора к полюсам, что приводит к появлению нескольких тепловых поясов. Они являются следствием изменений и явлений на поверхности планеты по направлению от экватора к полюсам.

Мифология

Древние греки объясняли смену сезонов красивой легендой. Согласно преданию, Аид похитил у богини плодородия Деметры дочь Персефону. Из-за тоски матери – кругом стало холодно и темно. Тогда Зевс попросил Аида, каждый год отпускать на шесть месяцев свою пленницу. Так в древнегреческой мифологии объясняется явление смены сезонов, когда наступает зима и лето.

В то время, когда Персефона жила с матерью на Олимпе, у людей наступала весна, которая переходила в лето. Когда же красавица возвращалась в подземное царство, в права вступала осень, а затем зима.

Климатические пояса

Однако в определенных точках земли температура почти никогда не меняется, держится стабильно круглый год. Это связано с неравномерным попаданием лучей и различным распределением осадков на области земной поверхности. Другими словами, климатические условия некоторых точек земли не всегда совпадают с астрономическими временами года.

Экватор (условная линия по центу планеты, делящая небесный шар на южное и северное полушарие) – единственное место, получающие прямые солнечные лучи круглый год. Причиной тому служит то, что экваториальный пояс проходит через центр земли, а солнечные лучи попадают на него под прямым углом. Здесь есть только 2 сезона: сухой и влажный. Схожий климат и в тропиках, где круглогодичная жара, а при наступлении холодного сезона наблюдаются обильные осадки в виде дождей.

Есть такие уголки земного шара, до которых доходят только косые лучи, теряющие по пути большое количество тепла и света — полярный пояс (Южный и Северный полюса). Например, в Арктике и Антарктиде различие между сезонами почти не ощущается. Там всегда холода. Единственное различие между зимой и летом – это количество доходящего солнечного света. В летнее время солнце сутками не скрывается за горизонт. В зимнее время начинается полярная ночь (более 6 месяцев). Но большинство стран (Западная Европа, Центральная часть России и др.) имеет умеренный климат, включающий все 4 сезона (снежная зима, дождливая осень, относительно сухая весна, теплое лето).

Календарные времена года

Год делится на 4 сезона:

Зимой световые дни укорачиваются, температура снижается. Количество осадков может увеличиться. В большей части регионов России выпадает снег, наблюдается отрицательная температура. В районах с более мягким климатом похолодание не такое сильное, возможны затяжные дожди, ливни.

Осень и весна представляют собой переходные состояния между летом и зимой. Погодные условия в эти периоды постепенно изменяются. Весной постепенно теплеет, а осенью, наоборот, холодает. Меняется и характер осадков. В весенние месяцы световые дни становятся длиннее, в осенние их продолжительность снижается.

Летом длина светового дня наибольшая. Увеличивается и температура воздуха. В расположенных неподалеку от полюсов областях темные ночи могут совсем отсутствовать. Там светло круглые сутки. Снег летом идет лишь на приближенных к полюсам территориях. На южном полушарии летом теплее, поскольку планета в этот период приближается к Солнцу.

Каждый сезон занимает 3 месяца. Когда они завершаются, происходит перемена времен года.

Чем выше Солнце стоит над горизонтом, тем более приходится солнечного тепла на одну и туже площадь поверхности Земли. Credit: artlebedev.ru/quibbll.com.

Интересные факты:

скорость движения Земли по орбите вокруг дневного светила составляет 29,76 км/с;
протяженность орбиты больше 980 млн. км;
жаркий пояс охватывает около 40% земного шара, пространство умеренных поясов — 52% на планете, холодные пояса занимают 8% земной площади;
протяженность экватора примерно 40 076 км;
планета продвигается по орбите около 30 км/с;
скорость вращения на различных точках поверхности Земли отличается — самая максимальная на экваторе;
ось Земли неизменно смотрит в одну направленность — она обращена к полярной звезде.

Почему на Юге теплее круглый год

Поскольку во время движения по своей орбите Земля находится на разных расстояниях по отношению к Солнцу — лето в южном полушарии теплее, чем лето в северном. Это объясняется тем, что во момент, когда расстояние между Землей и Солнцем является минимальным — именно Южное полушарие находится ближе к Солнцу, чем северное.

Конечно, и в Южной Африке бывает зима и выпадает снег, но зима в ЮАР и в Австралии намного теплее, чем зима в России на полуострове Ямал или на архипелаге Новая Гвинея.

Смена времен года, смонтирована на основе изображений геостационарного спутника METEOSAT-9, полученных в период с 21 декабря 2010 по 20 сентября 2011 года.

Подводя итоги

Итак, голубая планета за 1 год совершает полный оборот вокруг Солнца, 356 раз вокруг своей оси под определенным углом наклона. За этот период времени отдельные участки нагреваются под солнечными лучами или охлаждаются по причине их недостатка. Соответственно в первом случае наступает лето, во втором – зима. В умеренных климатических поясах помимо летнего и зимнего солнцестояния, существует межсезонье (осень, весна). В центральных уголках планеты (экватор и ближние районы) держится стабильно теплый климат круглый год, так эта площадь получает прямые солнечные лучи. В крайних точках Земли (Северный и Южный полюса) постоянный холод, продолжительные дни и ночи по причине недостатка и рассеивания лучей от дневного светила.

Ответ на вопрос «Почему на земле меняются времена года?», дает представление не только о земных процессах, но и также затрагивает темы космоса и солнечной системы.

В заключение хочется сказать, что планета подарила нам не только существование, но и прекрасные условия для жизни полной возможностей, красоту и многообразие природы. Нам остается только радоваться этим ценным подаркам, оберегать и дальше познавать тайны, которые хранит наш дом.

Астрономические времена года

Началом астрономических времен года считают дни, в которые центр Солнца проходит через точки солнцестояний либо равноденствий. Всего их 4, как и календарных сезона.

Астрономическое лето длится от летнего солнцестояния (21 июня) до осеннего равноденствия (23 сентября). Оно занимает 93 дня 14 часов и 24 минуты.

Затем наступает осень, продолжающаяся до 22 декабря — даты зимнего солнцестояния. Длится она 89 дней 18 часов и 42 минуты.

После следует длящаяся до весеннего равноденствия (21 марта) зима. Длина этого сезона равняется 89 дням и 30 минутам.

Весна завершается днем солнцестояния летом. Продолжительность ее равна 92 дням 20 часам и 12 минутам.

Со дня весеннего равноденствия времена года по полушариям меняются. Credit: artlebedev.ru.

Периоды равноденствий

Равноденствиями называют периоды, когда продолжительность светового дня примерно равна длительности ночи. Каждый год таких суток 2. Весной равноденствие приходится на 20-21 марта, а осенью — на 22-23 сентября.

Солнцестояниями называют сутки, на которые приходятся самые длинные световой день и световая ночь.

Отличия времен года

Нам известны четыре времени года — лето, зима, осень, весна. Чем же они отличаются?

Весна. Три весенних месяца — март, апрель, май. В это время года все просыпается после зимней спячки. Солнце начинает светить ярче и теплее. Снег потихоньку тает и виднеется первая зеленая трава, первые цветы — подснежники. Звери выходят из своих норок и берлог. На ветках деревьев набухают почки, затем появляются первые листья. Птицы вьют гнезда и высиживают птенцов, все звери выводят свое потомство. В непогоду уже не идет снег, а осадки имеют вид дождя, слышатся раскаты грома, может появиться радуга.
Лето. Это время года любимо всеми жителями планеты. Июнь, июль и август — это время отдыха на природе и у воды. В отдельных регионах температура воздуха может подниматься до 30 градусов по Цельсию, иногда и выше. Люди одевают легкую одежду и освежаются у водоемов. Все растения несут свои плоды. Это время, чтобы приготовить запасы на зиму.
Осень. За три месяца — сентябрь, октябрь, ноябрь — вся природа успевает подготовиться к смене климата. Листья на деревьях приобретают желто-красные оттенки. Нередко осень называют золотой. Все плоды созревают к этому времени и готовы к употреблению в пищу. Звери готовят свои убежища, утепляют их и прячут запасы с едой. К концу осени деревья сбрасывают листву. Температура воздуха опускается, становится прохладно, учащаются дожди. В некоторых городах и странах, в ноябре уже может лежать снег.
Зима. Если в вашем регионе в зимнее время идет снег, значит, скучать вам не приходится. Дети рады первому снегу как новой игрушке. Зимой строят снежные горки и играют в снежки. Заливают катки, бегают на лыжах. Строят замки и разные фигуры из снега. Природа зимой отдыхает. Ни листьев, ни цветов, ни травы в зимнее время года вы не найдете.

Столь обыденное и, на первый взгляд, простое явление, сочетает в себе такие сложные науки, как астрономия и физика. Но обо всех изменениях в природе можно наглядно и просто показать ребенку. Стоит взять мяч или шар, проткнуть его спицей, поднести к настольной лампе и потихоньку вращать. Свет от лампы будет медленно перемещаться вокруг мяча. Таким образом, станет понятно как происходит смена времен года на планете Земля.

События текущего года

Как и любой другой, астрономический календарь на год перечисляет знаменательные события. Здесь нет праздников и выходных дней. Зато есть:

даты затмений Луны и Солнца;
возможности наблюдения астероидов, комет и метеорных потоков;
благоприятное время видимости планет, их соединение;
покрытие Луной звезд и планет.

В текущем году нас ждут несколько затмений: три солнечных и два лунных. Все они могут наблюдаться с территории России.

Самым ярким астероидом в 2020 году будет Веста. Ее блеск в период нахождения в созвездии Кита будет таким, что наблюдение можно будет вести невооруженным глазом. Другие астероиды — Блеска и Паллада, будут видны только в телескоп.

Для любителей астрономии в календаре приводятся таблицы и другие справочные данные по окружающему нас звездному миру.

Доказательства движения Земли вокруг Солнца

Впервые предположение о том, что Земля движется вокруг Солнца по орбите высказал древнегреческий астроном Аристарх Самосский в III в. до н. э. Но этой идее не дали развиться контраргументы слишком влиятельных соперников: Аристотеля, Птолемея и Платона. Долгие столетия господствовала геоцентрическая система мира, вплоть до работ Коперника 1534 года. С этого периода стали укореняться мысли о наличии орбитального движения Земли.

Сравнение геоцентрической и гелиоцентрической систем Автр: Оригинальный образ Нико Ланга

Доказательствами того, что движение Земли вокруг Солнца существует являются:

параллактическое смещение звёзд дважды в год на один и тот же угол;
годичное аберрационное смещение звёзд;
непрерывное изменение положения Солнца на небе: изменяется полуденная высота Солнца, азимутальный угол восхода и заката.

Параллактическое смещение звёзд

Годичные параллаксы звёзд – изменение местоположения наблюдаемой звезды, объясняющееся изменением положения наблюдателя вследствие вращения Земли вокруг Солнца. Это смещение незаметно невооружённому глазу, так как звёзды удалены от нас на очень большие расстояния.

Параллакс близких звёзд на фоне далёких Автор: Rasbak CC BY-SA 3.0

Для наблюдения за этим явлениям ранее использовали прибор гелиометр. В начале XX в. Фрэнком Шлезингером была разработана стандартная методика определения параллаксов способом фотографирования.

Современные способы измерения координат звёзд – космические телескопы и сверхдальная радиоинтерферометрия.

Франгоферовский гелиометр Автор: Артур от Auwers

Движение Земли вокруг Солнца доказывает годичное аберрационное смещение звёзд

Аберрация – угол между наблюдаемым (видимым) и истинным направлением на светило. Годичное аберрационное смещение звёзд было открыто в 1728 году английским астрономом Дж. Брадлеем.

Дело в том, что пока свет от звезды доходит до окуляра прибора, наблюдатель вместе с прибором перемещается по орбите вокруг Солнца. Чтобы свет от звезды попал в объектив, нужно направить прибор не на истинное направление на звезду, а на расчетное.

Звёздная аберрация Автор: Варит ohare CC BY-SA 3.0

Эклиптика

Нам кажется, что Солнце перемещается по небосводу, на самом деле это Земля вращается вокруг своей оси. Путь, который Солнце за год проходит по видимой части атмосферы, называют эклиптикой. Эклиптика – это сечение небесной сферы плоскостью земной орбиты. Небесный экватор – линия пересечения плоскости земного экватора с небесной сферой.

Эклиптика с небесным экватором в современную эпоху образует угол 23°27′. Места их пересечения называются точками весеннего и осеннего равноденствий. В этих точках Солнце бывает 20 либо 21 марта и 23 сентября.

Небесная сфера, небесный экватор, полюса, эклиптика Автор: S.fonsi, Soued031 — Globus von Globe Atlantic.svg, sonst eigene Arbeit, CC BY-SA 3.0

Читайте также: Солнце с крестом внутри

Промежуток времени между двумя прохождениями Солнца через точку весеннего равноденствия называется тропическим годом. Тропический год на 20 мин. 24 сек. короче звёздного, т. к. точка весеннего равноденствия движется навстречу годовому движению Солнца.

Движение Земли вокруг Солнца и календарь

Календарь – это система исчисления промежутков времени, основанная на периодичности таких явлений природы, как смена дня и ночи, смена фаз Луны, смена времён года. Первое из этих явлений определяет меру времени – сутки; второе – синодический месяц, средняя продолжительность которого составляет 29,5306 сут.; третье – тропический год, равный в среднем 365,2422 сут.

Синодический месяц и тропический год не содержат целого числа средних солнечных суток. Таким образом, все эти три меры времени несоизмеримы, и невозможно достаточно просто выразить одну из них через другую. Трудно, например, подобрать некоторое точное число тропических годов, в которых бы содержалось целое число лунных месяцев и целое число суток.

Стремление хотя бы до некоторой степени согласовать между собой сутки, месяц и год привело к тому, что в разные эпохи, разными народами было создано много различных календарей, которые можно разделить на три главных типа:

В основе лунных календарей лежит продолжительность синодического месяца, в основе солнечных – продолжительность тропического года, а лунно-солнечные основаны на обоих этих периодах.

Лунный календарь

Родина лунного календаря – Вавилония. Год в этом календаре состоял из 12 лунных месяцев по 29 или по 30 дней. Мусульманский (магометанский) лунный календарь существует и в наше время в ряде арабских стран. Количество дней в месяцах в этом календаре меняется с таким расчетом, чтобы первое число месяца начиналось с появления на небе «нового месяца», т. е. в новолуние.

Продолжительность года – 354 или 355 средних солнечных суток, т. е. он короче солнечного года на 10 суток.

Лунно-солнечный календарь

Лунно-солнечный календарь более совершенный. В нём лунные месяцы приблизительно согласуются с солнечным годом. Один из первых таких календарей появился в начале I тысячелетия до новой эры, в Древней Греции. Год делился на 12 месяцев, каждый из которых начинался с новолуния. Для связи же с временами года (солнечным годом) периодически вставлялся дополнительный 13-й месяц. В настоящее время такая система сохранилась в еврейском календаре.

Солнечный календарь

Его основа – движение Земли вокруг Солнца. Один из первых солнечных календарей зародился в Древнем Египте за несколько тысячелетий до новой эры. Египтяне заметили, что наступление летнего солнцестояния связано с первым предутренним восходом Сириуса (созвездие Большого Пса), самой яркой звезды неба. Было замечено также, что предутренние восходы Сириуса приблизительно совпадают с началом разлива Нила. А для египтян разливы Нила имели исключительно важное значение, так как от них зависел урожай важнейших злаковых культур.

Древнеегипетский календарь из гробницы Автор: NebMaatRa

Наблюдения появления Сириуса позволили определить продолжительность года, которая сначала была принята равной 360, а затем 365 сут.

На основе этих наблюдений был разработан календарь. Год делился на 12 месяцев по 30 дней в каждом. Год был разделён на 3 сезона по 4 месяца в каждом:

время разлива Нила;
время сева;
время сбора урожая.

После уточнения продолжительности солнечного года дополнительные 5 дней добавлялись в конце года.

Солнечный календарь, которым пользуются большинство стран мира, ведёт свою родословную от календаря древних римлян. Точных сведений о зарождении римского календаря нет. Однако известно, что около VIII в. до н. э. римляне использовали календарь, в котором год состоял из 10 месяцев и содержал 304 дня. В VII в. до н. э. была произведена реформа римского календаря: к календарному году добавили ещё 2 месяца, а число дней увеличилось до 355. Но всё же календарный год был короче тропического более чем на 10 суток и календарные числа с каждым годом всё менее соответствовали явлениям природы.

Римский календарь Автор: jacinta lluch valero, CC BY-SA 2.0

Чтобы устранить это несоответствие, каждые два года вставляли добавочный месяц, который содержал попеременно то 22, то 23 дня. Таким образом, каждое четырёхлетие состояло из двух годов по 355 дней и двух удлинённых годов (по 377 и по 378 дней). Средняя продолжительность календарного года за четырёхлетие составляла 366,25 сут., что больше продолжительности тропического года на сутки с лишним.

Чтобы избежать расхождения между календарными числами и явлениями природы, надо было время от времени изменять продолжительность добавочных месяцев. Это было обязанностью жрецов, которые часто злоупотребляли своей властью, произвольно удлиняя или укорачивая год. В результате календарная система оказалась настолько запутанной, что, например, праздник жатвы по календарю иногда приходилось отмечать не летом, а зимой.

Новая реформа римского календаря была произведена в 46 г. до новой эры – юлианский календарь. В нём три года подряд содержат по 365 суток (простой), а четвёртый – 366 сут. (високосный). Високосными считаются те годы, номера которых делятся на 4 без остатка. В високосном году в феврале 29 дней, в простом – 28. Продолжительность года в юлианском календаре в среднем за 4 года равна 365,25 средних солнечных суток, т.е. календарный год длинее тропического всего лишь на 0,0078 сут. За 128 лет это даёт расхождение в 1 сутки, а за 400 лет – около 3 суток. С течением времени календарь запаздывал всё больше и больше.

Весеннее равноденствие каждые 128 лет отступало по юлианскому календарю на 1 сут. и XVI в. перекочевало уже на 11 марта. Это осложняло расчеты церковных праздников, и тогдашний глава католической церкви Григорий XIII создал специальную комиссию. Она должна была исправить календарь так, чтобы весеннее равноденствие вернулось к 21 марта и больше не отставало от этой даты.

В 1582 г. было решено после четверга 4 октября пропустить в счету 10 суток и следующий день считать пятницей 15 октября, а в будущем соблюдать «правило високосов». Согласно этому правилу, «вековые» годы, оканчивающиеся на 2 нуля, являются високосными только в случае, если они делятся на 400. В противном случае, в отличие от юлианского календаря, они должны быть простыми. Так, 1600-й год – високосный, а 1700, 1800 и 1900-й – простые. Вот и получится, что за 400 лет из календаря исключается 3 сут.

Новая система календаря стала называться григорианским календарём или новым стилем. Григорианский календарь был введён в большинстве европейских стран в течение XVI – XVII вв.

В России на новый стиль перешли в 1918 г. В этом году по декрету Советского правительства вместо 1 февраля стали считать 14 февраля, так как расхождение юлианского и григорианского календарей к 1918 г. составило 13 сут.

Юлианский календарный год длиннее солнечного года почти на 11 ¼ мин., а григорианский – всего на 26 с. Лишние сутки накопятся только в 50-м веке новой эры. Для практических надобностей большей точности и не нужно.

Начало календарного года (Новый год) – понятие условное. В прошлом в некоторых странах Новый год начинался и 25 марта, и 25 декабря, и в другие дни. В Древней Руси год по языческим обычаям начинался весной, с тёплых мартовских дней, когда приступали к полевым работам. С введением христианства православная церковь приняла юлианский календарь и эру «от сотворения мира» («сотворение мира» христианская церковь приурочила к 5508 г. до рождества Христова), а начало года перенесли на 1 сентября.

По старинному обычаю и царь Пётр I встречал Новый год (7208 г. от «сотворения мира») 1 сентября. Но 19 декабря 7208 г. объявили царский указ: впредь лета считать не с 1 сентября, а с 1 января и не от «сотворения мира», а от рождества Христова.

Такая система счёта лет теперь принята большинством государств и называется нашей или новой эрой (н. э.).

Установление 12 месяцев в году и 7 дней в неделе имеет астрономическое обоснование, но, по сути дела, также является условным и сохраняется по традиции.

Это интересно

Служба времени – комплекс работ, связанных с определением, хранением и распространением точного времени. Службами времени также называют специальные лаборатории научно-исследовательских институтов, обсерваторий и других учреждений, которые выполняют эти работы. Возникла она в глубокой древности и существует по настоящее время. В России сегодня работает служба точного времени, в которую можно позвонить по номеру «100».

Исследователи Северного и Южного полюса

Достичь Северного или Южного полюса давно было дерзновенной мечтой человека. Смелые и неутомимые исследователи Арктики не раз делали эти попытки.

Таким был и русский исследователь Георгия Яковлевича Седов, который в 1912 году организовал экспедицию к Северному полюсу на судне «Св. Фока». Царское правительство отнеслось равнодушно к этому большому предприятию и не оказало надлежащей поддержки смелому моряку и опытному путешественнику. Первую зиму из-за недостатка средств Г. Седов вынужден был провести на Новой Земле, а вторую на Земле Франца-Иосифа. В 1914 году Седов вместе с двумя спутниками предпринял, наконец, последнюю попытку дойти до Северного полюса, но состояние здоровья и силы изменили этому дерзновенному человеку, и в марте того же года он погиб на пути к своей цели.

Не один раз снаряжались большие экспедиции на кораблях к полюсу, но и этим экспедициям не удавалось достичь цели. Тяжёлые льды «сковывали» корабли, порой ломали их и уносили своим дрейфом далеко в направлении, противоположном намеченному пути.

Только в 1937 году впервые на Северный полюс была доставлена воздушными кораблями советская экспедиция. Отважная четвёрка — астроном Е. Федоров, гидробиолог П. Ширшов, радист Э. Кренкель и старый моряк руководитель экспедиции И. Папанин — прожили на дрейфующей льдине 9 месяцев. Громадная льдина порой давала трещины и рушилась. Отважным исследователям не раз угрожала опасность погибнуть в волнах холодного арктического моря, но, невзирая на это, они производили свои научные исследования там, где ещё никогда не ступала нога человека. Были проведены важные исследования в области гравиметрии, метеорологии и гидробиологии. Подтвержден факт существования пяти климатических поясов, связанный с вращение Земли вокруг Солнца.

Источник