Смена времен года зависит от вращения земли вокруг солнца

Смена времен года происходит потому, что Земля вращается вокруг Солнца

С древних времен людей мучили вопросы о мироздании. Как и кем создана Земля, что такое звезды, Солнце и Луна? Как происходит смена времен года? 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 год високосный. И в нем, как мы знаем, триста шестьдесят шесть дней.

Причина

По мнению подавляющего большинства современных ученых, смена времен года происходит потому, что Земля 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 потому, что 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.

Источник

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