Орбита земли вокруг солнца зимой

Почему происходит смена времён года

Главная » Планета » Почему происходит смена времён года | «Зачем и почему»

Приветствуем Вас, дорогие читатели, на нашем сайте!

Здесь вы сможете узнать множество интересных и зажигательных историй, множество фактов и объяснений в мире. На нашем сайте вы найдете много полезной и интересной информации из различных областей науки, спорта, природы, животных и многое многое другое.
Читайте и делитесь с друзьями!

В данной статье мы с Вами узнаем – Почему происходит смена времён года.

Смена времен года на земле – это обычное явление. Мы настолько привыкли к тому, что времена года последовательно сменяют друг друга, что практически этого не замечаем. А ведь именно с наступлением каждого нового сезона изменяется весь наш образ жизни.

Время года определяет выбор одежды и занятий для отдыха. Так летом мы ездим в отпуск и собираем грибы и ягоды, осенью составляем красивые композиции из опавших листьев и даров природы, зимой строим снежные крепости и играем в хоккей на льду, весной любуемся цветением растений и деревьев и радуемся наступлению тепла.

Почему происходит смена времен года?

Основная причина смены времен года это вращение Земли вокруг Солнца. Еще одна ключевая причина, которая максимально проявляет себя в умеренных широтах, является характерный наклон земной оси. По отношению к плоскости эклиптики она находится под углом 66,56°.

Поэтому именно на этой широте мы видим самую полноценную, полнокровную и яркую смену времен года, дни солнцестояния, равноденствия, полярный день-ночь.

Благодаря наклону земной оси Солнце всходит над землей на протяжении всего года под разными углами. Зимой – угол острее. Летом – тянется к прямому углу.

Но не дотягивается. Полноценные 90° можно зафиксировать лишь на экваторе. А на полюсах солнечные лучи просто скользят, ограниченные максимальным значением угла падения в 27-30 °.

Для умеренного пояса время, когда планета максимально приближена и наклонена к Солнцу, будет именоваться «летом». Отдалена и отклонена по оси от плоскости эклиптики – «зимой». Правило действует лишь для одного полушария. Переходные процессы между двумя крайними точками назвали «осенью» и «весной».

Если углубиться в разницу между сезонами в разных полушариях Земли, то картинка будет такова. Двигаясь по экватору, земная ось не меняет угол своего наклона. Изменениям поддаются лишь «бока», которые она подставляет Солнцу.

Нижний – лето в Южном полушарии. Верхний – в Северном.

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).

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.

Смена сезонов в земных полушариях

Теперь вы понимаете, как и почему сменяются времена года на Земле. Рассмотрим подробнее, как они меняются в Северном и Южном полушарии.

При приближении к Солнцу, на континентах Северного полушария начинается лето. Дни становятся длинными, а в регионах, которые находятся ближе к полюсу, светло даже за полночь. Затем, двигаясь по орбите, Земля оказывается на противоположной от Солнца стороне, и за счет влияния угла наклона Северное полушарие отдаляется от солнечного света и тепла, что знаменует приход зимы на его континенты.

Заметьте, что люди, живущие в странах экваториального и тропического поясов, не знакомы с зимними морозами. Дело в том, что на положение экватора относительно Солнца движение земного шара по своей орбите практически не влияет. Поэтому времена года здесь не являются такими контрастными, как, например, в России, и переход от одного сезона к другому очень плавный.

Астрономическое явление перехода Солнца из одного полушария в другое, называется равноденствием.

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.

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.

Видео: Почему происходит смена времён года

Источник

Почему меняются времена года на Земле

Смена времен года на Земле – это обычное явление. Мы настолько привыкли к тому, что времена года последовательно сменяют друг друга, что практически этого не замечаем. А ведь именно с наступлением каждого нового сезона изменяется весь наш образ жизни.

Смена времен года происходит потому, что ось Земли наклонена.

Когда Земля вращается вокруг Солнца, ее наклонённая ось всегда указывает в одном и том же направлении. Таким образом, в течение года разные части Земли получают прямые солнечные лучи.

Когда Северный полюс наклоняется к Солнцу, в Северном полушарии лето. А когда Южный полюс наклоняется к Солнцу, в Северном полушарии зима.

Почему наступает зима

Времен года всего четыре. Их еще называют сезоны года. Лето отличается от зимы длительностью дня: летние ночи короче зимних. Весна и осень – это периоды, когда лето постепенно переходит в зиму и наоборот.

Если говорить о центральной части России, то здесь сезоны года имеют следующие признаки:

Весна. От долгого зимнего сна пробуждается природа. Становится тепло. Растения начинают активно цвести.

Лето. На это время приходится максимальное повышение температуры воздуха. Растения размножаются и плодоносят.

Осень. Постепенное понижение температуры воздуха. Растения замедляют свой рост, природа готовится к наступлению зимы.

Зима. Холод, осадки в виде снега. Природа погружается в долгий зимний сон.

Некоторые люди считают, что Земля ближе к солнцу летом, и тогда на ней теплее. Они также уверены, что Земля находится дальше всего от солнца зимой. Хотя эта идея имеет смысл, поскольку орбита Земли не идеальный круг, а немного вытянутый, она неверна.

Тогда почему происходит смена времен года? В чем суть этого природного явления?

Чтобы наглядно представлять себе смысл происходящего, нужно понимать, как происходит движение земного шара в космическом пространстве, тогда причина смены времен года станет вполне очевидной.

Есть два вида этого движения:

За одни сутки планета Земля полностью оборачивается вокруг своей оси (так называется условная линия, проходящая через северный и южный полюс). Именно поэтому наблюдается смена дня и ночи. Люди, живущие на континентах, повернутых к Солнцу, бодрствуют, тогда как жители противоположного полушария спят.
В течение года Земля, перемещаясь вокруг Солнца по орбите, напоминающей эллипс, делает полный оборот.

На орбите Земли выделяют две точки:

Перигелий. Расстояние между ней и Солнцем – 147 млн км. Ближайшая по отношению к Солнцу.
Афелий. Удален от Солнца на 152 млн км, поэтому является самой дальней точкой.

Как вы видите, между этими точками есть разница, которая оценивается примерно в 3%. Как следствие количество солнечной энергии, получаемой в двух точках неодинаковое, различие составляет около 7%. Но если вы подумаете, что теплее в той точке Земли, которая находится ближе к Солнцу, то ошибетесь. Январь – пик зимнего холода – наступает в Северном полушарии, когда наша планета находится в перигелии.

Вывод. То, насколько далеко солнце от Земли в тот или иной момент, не имеет большого значения для нашей погоды.

Гораздо более важный фактор – угол ее наклона, составляющий 23,5°. Когда Земля совершает годичный круговой оборот вокруг Солнца, обращенными к звезде оба полушария становятся по очереди. Соответственно континенты, направленные к Солнцу, получают больше света, и там настает лето. На противоположной стороне, получающей в три раза меньше тепла, начинается зима.

Вы спросите, что было бы, если бы не существовало этого угла? В этом случае нельзя было бы выделить понятие «времена года». Ведь вращение Земли происходило бы вертикально, все ее точки находились бы на одинаковом расстоянии от звезды, а значит, получали бы одинаковое количество тепла.

Вывод. Лето или зима наступают потому, что Земля вращается вокруг Солнца под определенным углом наклона.

Видео энциклопедия для детей

Что заставило Землю наклониться?

Считается, что давным-давно, когда Земля была молодой, что-то сильно её ударило и заставило изменить своё положение.

Посмотрите видео про большой объект, поражающий и наклоняющий Землю, выбивающий большие куски материи. Кстати, эта большая штука, которая поразила нашу планету, называется Тейей. Этот сильный удар оставил огромное количество пыли и обломков на орбите. Большинство ученых считают, что один обломок стал нашей Луной.

Теория образования Луны — Тейя

Смена сезонов в земных полушариях

Заметьте, что люди, живущие в странах экваториального и тропического поясов, не знакомы с зимними морозами.

Дело в том, что на положение экватора относительно Солнца движение земного шара по своей орбите практически не влияет. Вот почему времена года здесь не являются такими контрастными, как, например, в России, и переход от одного сезона к другому очень плавный.

Солнцестояния и равноденствия

У каждого сезона есть середина. Летом и зимой эти середины называются солнцестояниями. В летнее солнцестояние самый длинный день и самая короткая ночь. В зимнее солнцестояние самый короткий день в году и самая длинная ночь.

Астрономическое явление перехода Солнца из одного полушария в другое, называется равноденствием . В весеннее и осеннее равноденствия день и ночь имеют одинаковую длину.

Даты равноденствий:

Весеннее. Происходит с 20 по 21 марта. В это время Солнце дает больше тепла Северному полушарию.

Осеннее. Наблюдается с 22 по 23 сентября. Солнце направляется в Южное полушарие.

Если вы задавались вопросом, почему, например, в Южной Америке зима — это жаркое время года, то, обладая этими знаниями, сможете легко найти ответ.

С марта по сентябрь Северное полушарие обращено к Солнцу. Оно получает больше света и тепла, чем Южное, и на его континентах постепенно наступает летний сезон, когда день длиннее ночи. Затем Земля, не изменяя угла наклона, меняет свое положение, и теперь континенты Южного полушария обращены к Солнцу, и традиционно холодные в нашей стране зимние месяцы там жаркие. В это время в страны Северного полушария возвращается зима.

Итак, наша планета в течение года совершает полный оборот вокруг Солнца, за этот период времени разные ее участки успевают нагреваться или охлаждаться, в зависимости от количества поступающего к ним тепла.

Климатические пояса Земли

Регионы нашей планеты различаются своим климатом. Наличие климатических поясов связано с неравномерным нагревом Солнцем поверхности земного шара и разной степени распределения на ней осадков.

Астрономические времена года не всегда совпадают с климатическими сезонами на континентах. Например, в одном регионе снег выпадает зимой, а дождь идет летом, в другом в течение большого периода времени вообще не будет никаких осадков, а долгие затяжные дожди начинаются в определенный момент года.

Виды климатических поясов Земли:

Экваториальный. Весной и осенью в регионах этого пояса – сезон засухи, летом и зимой идут проливные дожди.

Тропический. Жаркая погода стоит в течение всего года, обильные осадки наблюдаются только в холодный сезон дождей.

Умеренный(включает в себя страны Западной Европы, Центральную часть России). Осенью и зимой выпадает много осадков, на землю ложится снег, летом и весной тепло и относительно сухо.

Арктика и Антарктида. Этот климатический пояс характеризуется постоянством температуры: она всегда держится ниже нуля. Смена полярной ночи и дня означает перемену времен года.

Сегодня в один день поменять холодное время года на теплое и попасть из зимы в жаркое лето очень просто, достаточно лишь купить билет на самолет. Этой особенностью природы пользуются многие любители путешествий.

Школьный проект «Путешествие вокруг Солнца»

Это отличный пример проекта для начальной школы, который поможет ребёнку увидеть, как это работает, при помощи горящей лампочки (у неё будет роль Солнца) и небольшого воздушного шарика (он будет представлять Землю). По диаметру середины шара нужно провести линию – экватор.

Если перемешать шар вокруг лампочки, половина, ближайшая к источнику света, будет освещена, а другая половина будет в темноте. Один полный круг вокруг лампочки следует считать за один полный год на Земле.

Перемещая шарик вокруг лампочки, вращаем её между кончиками пальцев, чтобы свет всегда падал точно на экватор.

Вывод. Если бы Земля вращалась таким образом (без наклона оси), день и ночь были бы одинаковой длины круглый год, и не было бы сезонов.

Наклон Земли

Теперь наклоняем шарик под небольшим углом, чтобы свет от лампочки больше не светил прямо на экватор. Для максимальной наглядности предварительно следует раскрасить верхнюю или нижнюю половину шара.

В этом случае полушария шара получают разное количество света в разное время. Полусфера, отклоненная от лампы, получает меньше света, а полусфера, наклоненная к ней, больше.

Вывод. Это означает, что «лето» в полушарии наклонено к лампочке, а «зима» в полушарии отклонена.

Держа шар под тем же углом, перемещаем его к другой стороне лампочки. Полусфера, которая была отклонена от источника света, теперь наклонена к нему.

Вывод. В полушарии, где была зима, когда мы начали перемещать шар, теперь лето, а в полушарии, где было лето, теперь зима.

Главный вывод. То же самое происходит, когда Земля движется вокруг Солнца, что дает нам разные сезоны в определенное время года.

Как происходит смена времен года

Источник