Как сменяется зима и лето. Какие изменения происходят в природе при смене времен года на Земле

Перемещаясь в космическом пространстве, Земля совершает четыре вида движения. Она вращается вместе с Солнечной системой вокруг центра Галактики. Один такой оборот, называемый галактическим годом, наша планета вместе с Солнечной системой совершает за 280 млн лет.

Влияние этого движения на процессы, происходящие на Земле, пока не изучено. Земля вращается вокруг Солнца со скоростью приблизительно 30 км/с по орбите, имеющей форму эллипса, на среднем расстоянии от светила 150 млн. км. Если представить невероятное, что Солнце вдруг перестанет притягивать Землю, то наша планета умчится в космос со скоростью 30 км/с.

Один оборот вокруг Солнца планета совершает за 365, 24 суток. Это время называется звёздным годом.

Земная ось постоянно наклонена к плоскости орбиты, по которой происходит движение планеты, под углом 66°33`22″. Ось не меняет своего положения при движении Земли, поэтому в течение года разные участки земной поверхности получают неодинаковое количество света и тепла. Наклон земной оси и обращение Земли вокруг Солнца являются причиной смены времён года.

Земля вращается вокруг своей оси, совершая полный оборот за 23 часа 56 минут и 4,1 секунды - звёздные сутки. Благодаря этому движению на планете происходит смена дня и ночи.

Вместе со своим естественным спутником - , масса которой соизмерима с массой нашей планеты, Земля вращается вокруг общего с Луной центра масс, совершая один оборот за 27 суток и 8 часов. Земля и Луна считаются двойной планетой. В Солнечной системе только Плутон имеет спутник - Харон, масса которого соизмерима с массой этой планеты. У большинства планет Солнечной системы по нескольку спутников, и их массы намного меньше масс самих планет.

Смена времен года

С июня по август Земля находится в таком положении относительно Солнца, что Северное полушарие освещается больше и получает большее количество тепла. В это время земная ось наклонена северным концом к Солнцу и в Северном полушарии лето. 22 июня - в день летнего солнцестояния - Солнце стоит в зените над Северным тропиком. В Южном полушарии с июня по август - зима, потому что южный конец земной оси отклонён от Солнца. Южное полушарие как будто отвернулось от светила и поэтому получает меньше тепла и света. За Южным полярным кругом в это время стоит полярная ночь.

Земля постоянно движется по своей орбите вокруг Солнца. 23 сентября, в день осеннего равноденствия, Солнце стоит в зените над экватором, в Северном полушарии в это время осень, а в Южном - весна. Оба полушария освещены равномерно, и к ним поступает одинаковое количество тепла.

К декабрю Земля оказывается с другой стороны от Солнца - на противоположной стороне своей орбиты. Теперь полушария словно меняются местами: южный конец земной оси обращен к Солнцу и в Южном полушарии лето. 22 декабря, в день зимнего солнцестояния, Солнце стоит в зените над Южным тропиком.

В день весеннего равноденствия - 20-21 марта Солнце снова стоит в зените над экватором, день равен ночи и полушария равномерно освещаются и нагреваются. Затем дни в Северном полушарии начинают удлиняться, а в Южном становиться короче.

Буду благодарен, если Вы поделитесь этой статьей в социальных сетях:

Поиск по сайту.

Скажите, как вы провели недавние выходные? Загорали, играли в снежки или шлепали по осенним лужам? А в чем вы выходите на улицу? Каждый наш день зависит от времени года. Зимой - катание на лыжах, летом - купание, осенью - поход за грибами, а весной мы снимаем теплую одежду и радуемся нежному Солнцу. Постараюсь объяснить, .

Год на Земле делится на четыре сезона . Зима - долгие вечера и короткие дни, лето - любимая пора большинства людей, дни самые длинные в году, а солнышко стоит высоко в небе. Есть и так называемые межсезонные - осень и весна . В эти промежутки происходит смена зимы на лето и наоборот. Каждый сезон привносит в природу свои правила:

зима - время, когда природа «засыпает»;
весна - период пробуждения и бурного роста;
лето - время, когда большинство видов флоры и фауны вступают в фазу размножения;

осень - постепенное увядание, замедление природных механизмов.

Почему происходит смена времен года

Для понимания принципа смены времен, необходимо представить себе нашу планету , и позволить воображению дорисовать траекторию движения Земли в открытом космосе . Земной шар совершает два движения: в течении суток вокруг своей оси , и вокруг нашей звезды - Солнца . Оборот вокруг светила равен 1 году , а траектория имеет форму эллипса .

Нередко можно услышать заблуждение, что смена времен происходит благодаря такой своеобразной орбите, однако это неверно. Главную роль играет угол наклона оси равный 23,5 градусам . Полушарие, находящееся ближе к Солнцу , Южное или Северное , будет получать почти в 3 раза больше тепловой энергии , и, следовательно, там и будет зеленеть лето . На противоположном будет царить зима, во всем своем белоснежном великолепии. Таким образом, если представить себе отсутствие угла наклона оси, то времен года не существовало бы в принципе, а прогревание воздушных масс происходило бы в равной степени.

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.

Полезно1 Не очень

Комментарии0

Меня, как жителя средней полосы, ничуть не удивляют такие перемены, как холодная зима и теплое лето. Я каждый раз с нетерпением жду прихода нового времени года. Мне нравится наблюдать за тем, как меняется природа, приобретая каждый раз привычный, но все же неповторимый облик.

Почему времена года меняются

Все знают, что из-за вращения Земли вокруг своей оси происходит смена дня и ночи. А вот то, что из-за ее вращения вокруг Солнца происходит смена времен года, представить сложнее.

Здесь нужно знать одну тонкость. Земная ось имеет наклон относительно плоскости орбиты. Он составляет 66,5 градусов. Экватор делит планету на Северное и Южное полушарие.

Находясь в точке афелия (наибольшее расстояние орбиты до Солнца), Земля поворачивается к Солнцу южным полушарием. В этот период оно освещается лучше, а за южным полярным кругом наступает полярный день. В это время во все Южное полушарие приходит лето.

Северное полушарие в большей степени отвернуто от Солнца, поэтому в полярной области наступает полярная ночь, а во всем полушарии - зима.

Через полгода, когда планета приближается к точке перигелия (наименьшее расстояние до Солнца), все меняется с точностью до наоборот. Поэтому времена года в Южном и Северном полушариях не совпадают.

Таким образом, причиной смены времен года являются наклон земной оси и вращение Земли вокруг Солнца.

Какими бывают времена года

Не всегда лето бывает жарким, а зима холодной.

В каждом климатическом поясе сезоны года имеют свои особенности и зависят от перемещения воздушных масс. Это ярко выражено в переходных поясах.

Летом в субэкваториальный пояс экваториальный воздух приносит влагу, а зима здесь сухая из-за тропических воздушных масс.
Летом тропический воздух устремляется в субтропики, там устанавливается жара. Зима здесь влажная из-за прихода умеренного воздуха.
Холодный полярный воздух делает зиму в субполярных широтах суровой. С приходом умеренной воздушной массы наступает короткое прохладное лето.

Если бы земная ось не имела наклона, то у нас бы не менялись зима и лето, а царила бы вечная весна.

Полезно0 Не очень

Комментарии0

Зима близко, как мудро говорят в Винтерфелле. Всем нам, в отличие от персонажей Джорджа Мартина, повезло. Зима, да и другие времена года, длятся всего лишь по три месяца. И даже в зимнюю стужу нам не грозит встреча с ожившими мертвецами. И это плюс!

Нас зимой поджидают другие неприятности: холода, заносы и гололедица.

Но что найти проще: дракона или зимнюю обувь, которая не скользит?

На это вопрос ответить слишком сложно, да и ответ скорее всего будет неутешительным, поэтому я перейду к вопросу попроще (и поближе к теме). Почему же времена года сменяют друг друга и длятся именно по три месяца ?

Бесконечный вальс Земли и Солнца

Ну, по правде говоря, "вальсирует" именно наша планета, ведь это она кружится вокруг Солнца .

И в каждый новый отрезок времени (вот вам и время года) угол, под которым мы с вами находимся к Солнцу, меняется. Вот каждому участку земного шара и достается разное количество "солнца" в зависимости от этого угла . Когда лучи светила падают прямо, то тепла и света больше; когда под углом - меньше. Вот откуда берутся сезонные колебания температуры и длины светового дня .

"Другие" времена года

Порой кажется, что сложно найти хоть что-то необычное в столь привычном ежегодном круговороте.

Декабрь, январь, февраль: Новый год, снеговики, крещенские морозы.
Март, апрель, май: слякоть, почки, цветы и бабочки.
Июнь, июль, август: жара, жара, чуть меньше жары.
Сентябрь, октябрь, ноябрь: учебный год, кленовые листья, первые морозы.

Да и может ли быть по-другому?

Очень даже может!

Совершенно по-разному всё происходит:

в районе Северного и Южного полюсов ;
в экваториальном и субэкваториальном поясах;
в умеренных широтах (где и находится средняя полоса Россия с ее выраженными зимой и летом).

В Арктике и Антарктике всегда холодно, хотя имеются настоящие зима и лето (но позагорать и искупаться там не выйдет даже летом), но большую роль играют ночь и день , которые здесь длятся по полгода.

На экваторе , который пролегает ровно по середине земного шара (угол его отношения к Солнцу практически не меняется), погода до скукоты постоянна - там всегда тепло. Но зато есть деление на два сезона : влажный и сухой.

Кстати говоря, оказывается, существуют не только привычные для нас календарные времена года .

От них немного отличаются астрономические , рубежами которых являются не даты на календаре, а зимнее и летнее солнцестояния , а также осеннее и весеннее равноденствия .

Полезно0 Не очень

Комментарии0

А какое ваше любимое время года? Может вы, как и я, больше всего любите весну? Время, когда природа пробуждается, обновляется. Деревья меняют свой облик, возвращаются птицы, дышать становится легче. В воздухе пахнет цветами. Больше всего мне нравится, что люди начинают улыбаться, словно расцветают вместе с почками на деревьях. Спешка сменяется прогулками по паркам. Одежда становится легче и ярче… Возможно, вы больше предпочитаете другой период и у вас наверняка найдутся на это свои причины. А вы задумывались, почему времена года приходят на смену друг друг у?

Весна, лето, осень, зима и снова весна

Ни для кого ни секрет, что у природы есть 4 времени года . Нам они известны еще со школьных времен. В средних широтах северного и южного полушария у разных сезонов есть особо-выраженные характеристики с изменениями в природе:

Зима: период, когда температура воздуха достигает своей самой низкой отметки. Выпадает снег. Земля не плодоносит, а деревья сбрасывают листву. Природа засыпает.
Весна: период пробуждения. Начинается оттепель, температура постепенно повышается. Деревья пускают листья и начинают цвести. Появляется зеленая трава и солнце начинает греть своими лучами.
Лето: время тепла. Температура на градуснике самая высокая в этот период. Радует разнообразие фруктов и овощей. Время отдыха и отпусков.
Осень: листва меняет краски и начинает опадать. Увеличивается количество дождей, а ветра становятся более холодными. Природа постепенно готовится ко сну.

Земля не стоит на месте

Почему же времена года меняются ? Все дело в том, что Земля не стоит на месте . Помимо того, что она совершает вращения вокруг своей оси, она также движется вокруг Солнца. Траектория движения имеет форму эллипса – немного сплющенного по бокам круга. Таким образом в разные временные промежутки наша планета находится на разном расстоянии относительно Солнца . Когда Земля приближается к нему ближе всего – наступает лето, а когда отдаляется – зима.

Времена года в разных странах

Не на всей поверхности Земли времена года проявляются одинаково. Например, в экваториальной зоне практически всегда по-летнему тепло. Отличаются смены сезонов лишь количеством осадков. На полюсах – ситуация противоположная. Там всегда зима , холод и обилие снега. Это также происходит из-за вращения Земли. Некоторые страны всегда находятся отдаленно от Солнца, и его тепло не достигает поверхности.

Полезно0 Не очень

Комментарии0

Я живу в пригороде, дорога к офису для меня начинается в семь часов утра, а заканчивается в девять. Сами понимаете, столица. Общественный транспорт утром просто переполнен. Но этой зимой произошло самое страшное: начальник накричал на меня и не в шутку пообещал оформить соответствующие документы, которые подтвердят факт моего увольнение. Обидно было до слёз, ведь я опоздала на работу не по своей воли!

Помешала стихия. Снегопад и град «застали» маршрутное такси на полпути. После напряженного дня, я всерьёз задумалась над вопросом: почему мы вынуждены терпеть перепады температур четыре раза год. Спешу озвучить вам свои выводы.

Почему происходит смена времен года

Жителям, которые переносят четыре поры года, очень не повезло. Гардероб смени, образ тоже, консервацией на зиму запасись. Как бы там не было, но после жаркого лета приходит степенная осень, и так по кругу потому что:

Солнце переходит из южного полушария в северное .

Солнце переходит из северного полушария в южное .

Земля вращается по отношению к солнцу постоянно.

Происходят процессы в космосе . Положение земли к солнцу меняется в течение года.

Существует масса заблуждений , которые внушают нам с детства. Например, что погода зависит от расстояния Земли к Солнцу. На самом деле, ближе всего Земля к солнцу (достигла перигелия) в феврале . Вспоминайте, было ли вам очень жарко , когда пришел третий месяц зимы?

Как смена времен года влияет на человека

«Голова болит на погоду» - хотя бы раз вы слышали подобное выражение. Особенно от пожилых людей. Это не выдумки, каждый человек метеозависим . Смена погоды или ближайшие перемены климата каждый чувствует на себе. Появляется плохое состояние здоровья, потому что меняется геомагнитный фон Земли . А солнышко проявляет свою активность. Состояние здоровья меняется и проявляются следующие симптомы :

повышенное артериальное давление ;

головная боль ;

перемены настроения ;

раздражительность ;

сонливость или наоборот - бессонница ;

наблюдаются изменения в гормональном фоне.

Организм особенно уязвимым осенью и весной . Но не стоит всё списывать на капризы погоды. Стоит посетить кабинет врача.

Полезно0 Не очень

Комментарии0

Изучать природу, нас окружающую, конечно же, очень и очень интересно. Смена времен года наблюдается на протяжении всей истории существования человечества, с моей точки зрения, углубиться в данный вопрос будет весьма увлекательно. Давайте для начала расскажу про тот аспект, что далеко не во всех точках Земли осень, весна, зима и лето протекают синхронно , например, в странах Южного полушария теплая пора наступает в конце декабря, что удивительно, не правда ли? Мы привыкли к тому, что этот месяц готовит нас к холодному, снежному, но такому ожидаемому празднику - Новому году. Кроме того, в некоторых регионах вообще отсутствуют привычные нам времена года, там они делятся на дождливые и засушливые , преимущественно, такая ситуация имеется в тропических местах обитания.

Почему происходит смена времен года

Чтобы четко обозначить картину смены времен года, сначала расскажу, что именно оказывает влияние на этот процесс:

Эклиптика.
Наклон оси вращения.
Эллиптичность орбиты.

В целом, погода на нашей планете связана с циклом обращения ее вокруг центрального объекта системы - Солнца. Таким образом, в момент наступления весеннего равноденствия, люди Северного полушария встречают весну, а жители Южного радуются началу осени.

Причины климатических изменений

Климатические перемены напрямую связаны с тем, как в конкретный момент позиционирует себя Земля в космическом пространстве. Если северная ее часть находится ближе к Солнцу из-за наклонности оси, туда попадает больше света и тепла, соответственно, южная часть замерзает, спустя пол года ситуация изменяется на противоположную (см. изображение).

В этой связи интересно также упомянуть об экваторе . Вдоль этой условной линии сечения всегда жарко и царствует прекрасный климат, но почему так? В принципе, здесь нет ничего сложного, я постараюсь объяснить максимально доступно. Экватор проходит четко по середине между Северным и Южным полушариями, а значит, вне зависимости от расположения Земли, ее вращения вокруг своей оси и по орбите, он всегда обогревается Солнцем равномерно

Моё любимое время года - зима. Это не связано с тёплой одеждой, под которой можно спрятать недостатки фигуры.

Просто так совпало, что перед Новым Годом я познакомилась со своим мужем. Началась зимняя сказка: подарочно-конфетный период. После чего наступила жестокая реальность, я погрузилась в быт. Теперь воспитываю доченьку, которая не устает задавать мне вопросы. Очередной раз, когда я взяла курточку, чтобы идти гулять она спросила у меня: «почему на улице холодно, а когда мы едем к бабушке там жарко?» Пришлось освежить свои знания по географии, и открыть пыльную энциклопедию.

Почему происходит смена времен года: версии

В Средневековье люди стали уделять внимание этому вопросу. Нашли объяснение, почему после холода, снега природа постепенно просыпается и солнце светить ярко. Они толковали природные явления очень просто: высшие силы гневаются, а потом относятся снисходительно к людям.

Хорошую погоду принимали, как благодать. Потому что она приносила богатый урожай. Научное объяснение смены времен года не подтверждает смешную версию наших предков, которые были далеки от астрономии и географии. Времена года меняются в строгой очередности потому что:

наша планета постоянно находится в движении , на протяжении года она обходит Солнце.

Солнце достигает самой нижней точки на эклиптике начинается зима.

Солнце переходит из южного полушария в северное - наступает день весеннего равноденствия (приходит настоящая весна).

Солнце достигает самой высокой северной точки - астрономическое лето .

Солнце пересекает небесный экватор сверху вниз и начинается осень.

Вышеперечисленные утверждения, обоснованы исследованиями, а значит - самой наукой. Но, в космосе происходят процессы, которые невозможно отследить, а тем более остановить . Поэтому, зима исчезнет (через 150 лет), на смену ей придет ещё одна весна..

Кто придумал времена года: тайна раскрыта

Название времен года начали придумывать древние римляне.

Они руководствовались своими наблюдениями. А календарный год начинался весной. Потому что это было время пробуждения от сна. Месяцы не имели названия, а были пронумерованы. Позже появился юлианский календарь. Потом, римским аббатом Дионисием Малым придумал современную систему летосчисления.

Для человека смена времен года - причина обновить гардероб. А для меня смена сезона служит поводом уйти на больничный.

Полезно0 Не очень

Привет друзья! В этой статье я расскажу Вам о том как меняются времена года и какие этому причины . Если Вы это искали, значит Вам по адресу.

(климатические сезоны) – это части года, длительностью в несколько месяцев, отличающиеся климатическими признаками (преимущественно за условиями увлажнения и температурным режимом).

Например, в умеренных широтах различают зиму, весну, лето, осень, а в муссонных тропических областях – дождливый и сухой климатические сезоны.

Четкую астрономическую границу имеет начало каждого времени года. Четырьмя точками разделяется эклиптика (видимый путь движения Солнца по небесной сфере) – зимнего и летнего солнцестояния и осеннего с весенним равноденствиями – на секторы по 90°.

Временем года называется период, за который Солнце проходит один из этих секторов. Когда Солнце проходит через начальный круг склонения и его прямое восхождение равно 0° (весеннее равноденствие), тогда в Северном полушарии начинается весна, а в Южном – осень.

Когда прямой восход Солнца равен 90° (летнее солнцестояние), тогда наступает лето в Северном полушарии и зима – в Южном. Когда прямой восход Солнца равен 180° (осеннее равноденствие), тогда начинается осень в Северном полушарии и весна в Южном. Зимнее солнцестояние (когда прямой восход солнца равен 270°) считается началом зимы в Северном полушарии и лета – в Южном.

Отличия в длительности времен года.

Длительность времен года меняется через изменения на, протяжении года, скорости движения по орбите. На ближайшей к Солнцу точке орбите (перигелии), Земля находится приблизительно 2 января.

Она в это время движется быстрее, чем в средине года, и поэтому, зима и осень короче всех остальных времен года в Северном полушарии. В Южном полушарии лето короче, а зима – длине, чем в Северном. Причинами того, как меняются времена года, могут быть не прямыми и прямыми. К прямым причинам относятся:

1. Сезонные изменения длительности светового времени суток: летом ночи короткие, а дни – долгие, а зимой их соотношение меняется на противоположное.

2. Сезонные изменения высоты полуденного стояния Солнца над горизонтом. В умеренных широтах Солнце летом в полдень находится ближе к зениту, чем зимой. Соответственно, летом на меньшей площади земной поверхности распределяется одинаковое количество солнечной радиации.

3. Сезонные изменения длины пути прохождения солнечных лучей в атмосфере влияют на степень их поглощения. Когда Солнце находится низко над горизонтом, оно дает меньше света и тепла, чем когда находится высоко, ближе к зениту, поскольку солнечные лучи в первом случае, преодолевают более толстый слой .

Высоко над горизонтом в любое время года большую часть дня Солнце находится в низких широтах. В умеренных широтах оно только летом поднимается высоко над горизонтом, а в другие времена года – находится низко. Никогда не поднимается Солнце в полярных районах.

К непрямым причинам изменений времен года, имеющих астрономическую природу, относятся такие: параллельность солнечных лучей, шаровидная форма Земли, движение Земли вокруг Солнца с периодом в один год, вращение Земли вокруг своей оси с периодом в одни сутки, наклон земной оси к плоскости земной орбиты и постоянство наклона земной оси во время движения Земли по орбите.

Основную астрономическую причину изменения времен года являет собой наклон земной оси вместе с движением Земли вокруг Солнца. Под углом 23°27’ земная ось отклоняется от перпендикуляра к плоскости эклиптики.

И поскольку, практически неизменно ее направление в пространстве, часть года каждый из географических полюсов Земли наклонен в сторону Солнца, а другую часть года – в сторону, противоположную от него.

Последствия наклона земной оси.

От наклона земной оси к плоскости эклиптики зависит размещение границ . По широте 66°33’ с. ш. проходит Северный полярный круг, а по широте 66°33’ ю. ш. – проходит Южный полярный круг.

Северную и Южную полярные зоны отделяют полярные круги от умеренных зон Северного и Южного полушарий. Южный тропик (23°27’ ю. ш.) и Северный тропик (23°27’ с. ш.) создают границу между южной и северной умеренными зонами и внутритропической зонами.

В полярных областях часть года Солнце почти параллельно горизонту двигается по кругу и не заходит (полярный день). В тех самых областях в другое время года Солнце не восходит (полярная ночь).

Шесть месяцев составляет длительность полярной ночи и полярного дня вблизи полюсов. С приближением к Южному или Северному полярному кругу и отдалением от полюсов эта длительность сокращается.

Четыре месяца длятся полярная ночь и полярный день на 78° южной и северной широты, а на широтах Южного и Северного полярного кругов – по 24 часа. Солнце никогда не описывает полного круга на небосклоне и никогда не достигает зенита — в умеренных зонах. А к зениту в полдень, Солнце приближается в пределах этих зон, но ближе к тропикам.

Отличия между полушариями.

Времена года в Южном и Северном полушариях – противоположны. Приблизительно 22 декабря начитается лето в Южном полушарии. Но некоторые отличия все же существуют. Всего за несколько дней до того, как Земля достигнет перигелия (ближайшая к Солнцу точка орбиты) – там бывает зимнее солнцестояние.

Больше тепла от Солнца Земля, в целом, получает в это время, чем в афелии (максимально отдаленной от Солнца точке орбиты).

Казалось бы, лето в Южном полушарии должно быть теплее, чем на аналогичных широтах в Южном полушарии, а зима – холоднее.

Но часто наблюдается противоположное соотношение в умеренных широтах. 6% составляет отличие в количестве тепла, которое получает Земля в перигелии и афелии, но благодаря большой площади в Южном полушарии изменяется больше, чем в северном, вследствие упомянутого выше эффекта.

Вот мы и выяснили с Вами, как же меняются времена года, и это было с точки зрения науки...

Объяснить студентам причину смены на Земле времен года - это, наверное, самая сложная задача для любого преподавателя астрономии. Как бы преподаватель ни старался объяснить, что смена времен года никак не связана с тем, насколько далеко Земля находится от Солнца, многие или даже большинство студентов в это не верят. Проведенные опросы показали: даже выпускники Гарвардского университета думают, что лето - это когда Земля находится ближе всего к Солнцу, а зима - когда Земля дальше всего от Солнца.

При этом студенты забывают, что, когда в Северном полушарии лето, в Южном полушарии - зима. И когда в Австралии лето, в России - зима. Но и Австралия, и Россия находятся на одной и той же планете Земля.

Истинная причина смены времен года - это наклон земной оси (рис. 5.2). Ось вращения, воображаемая линия, соединяющая северный и южный полюса Земли, не перпендикулярна плоскости земной орбиты, по которой она движется вокруг Солнца. И отклонение оси от перпендикуляра составляет 23,5°. Ось направлена на север в точку среди звезд возле Полярной звезды. (На самом деле, ось медленно меняет свое направление и со временем будет указывать не на Полярную, а на другую звезду.)

Рис. 5.2. Смена времен года

В настоящее время Полярная звезда (т. е. та, на которую указывает северный полюс Земли) - это

Ось Земли направлена "вверх" сквозь Северный полюс и "вниз" - сквозь Южный. Когда Земля находится на одной стороне своей орбиты, ось, направленная "вверх", указывает тоже примерно в сторону Солнца, поскольку в полдень в Северном полушарии Солнце находится высоко в небе. Через шесть месяцев ось, направленная "вверх", теперь будет указывать в противоположную сторону от Солнца. На самом деле, ось всегда направлена в одном и том же направлении в космосе, но теперь Земля находится с противоположной стороны от Солнца.

Лето приходит в Северное полушарие, когда ось, направленная через Северный полюс вверх, указывает примерно в сторону Солнца. В этой ситуации Солнце в полдень находится выше над горизонтом, чем во все остальные сезоны года, поэтому оно лучше освещает Северное полушарие и дает больше тепла. В это же самое время ось, проходящая вниз через Южный полюс, направлена от Солнца, поэтому Солнце в полдень находится ниже над горизонтом, чем в любое другое время года, и хуже освещает Южное полушарие. В это время в Австралии наступает зима.

Летом светлого времени суток больше, чем зимой, потому что Солнце находится выше над горизонтом. Поэтому ему требуется больше времени, чтобы сначала подняться на эту высоту, а потом - спуститься. И, поскольку день длится дольше, в это время года теплее.

По мере того как Земля движется по орбите вокруг Солнца, кажется, что Солнце перемещается по небу по некой окружности, которая называется эклиптикой (об этом говорилось в главе 3). Плоскость эклиптики наклонена к плоскости экватора точно под таким же углом, как ось Земли - 23,5°. С этой точки зрения определим следующие понятия.

Момент пересечения небесного экватора центром видимого солнечного диска. Весеннее равноденствие наступает, когда Солнце переходит из южного полушария небесной сферы в северное и обычно происходит около 21 марта. Осеннее равноденствие бывает около 23 сентября. Вблизи равноденствия продолжительность дня в средних широтах примерно равна продолжительности ночи.

Когда Солнце переходит из южного полушария небесной сферы в северное, т. е. пересекает небесный экватор "снизу вверх", наступает первый день весны, который называется днем весеннего равноденствия . Он приходится на 20–21 марта. В Южном полушарии Земли наступает астрономическая осень, а в Северном - астрономическая весна. Вблизи равноденствия продолжительность дня в средних широтах примерно равна продолжительности ночи.

Когда Солнце достигает самой высокой (северной) точки на эклиптике, это день летнего солнцестояния . Приходится примерно на 21–22 июня. С этого дня в Северном полушарии начинается астрономическое лето, а в Южном - астрономическая зима.

Когда Солнце переходит из северного полушария небесной сферы в южное, т. е. пересекает небесный экватор "сверху вниз", это начало осени, день осеннего равноденствия . Обычно он приходится примерно на 23 сентября. В Южном полушарии Земли наступает астрономическая весна, а в Северном - астрономическая осень.

Когда Солнце достигает самой нижней (южной) точки на эклиптике, это день зимнего солнцестояния . Приходится примерно на 21–22 декабря. С этого дня в Северном полушарии начинается астрономическая зима, а в Южном - астрономическое лето.

Как скучно было бы жить, если бы на смену морозной зиме не наступала бы юная и нежная весна, ее не сменяло бы лето с отпусками и свежими фруктами и овощами, а бархатная осень вообще любима многими людьми за ее спокойствие и красоту. Мы принимаем все времена года, радуемся им, и редко задумываемся, а почему происходит смена времен года. Это, оказывается, сложное природное явление, основанное на расположении планет – Солнца и Земли.

Годовой круг Земли

Если говорить о смене дня и ночи, то здесь понять намного легче. Повернулась Земля к Солнцу вашим городом, у вас день, отвернулась, смотрите вы в темный космос – у вас ночь. Обращается вокруг своей оси Земля за 24 часа. Причина смены времен года в том, что, кроме этого вращения, Земля совершает круговой путь вокруг Солнца. Проходит она этот круг за 365 дней и 6 часов, этот временной отрезок называется год. За 4 года накапливается 4 раза по 6 часов, и в календаре появляется високосный год, в котором 366 дней.

Как происходит смена времен года

Все дело в том, что Земля находится на орбите Солнца не прямо, а под наклоном, ось Земли и орбита Солнца образуют угол 23 градуса 27 минут. И получается, то одно полушарие всегда к Солнцу ближе, а второе дальше. Поэтому на одном лето, а на втором зима. Надо отметить, что для того, чтобы наступило лето, надо чтобы лучи Солнца попадали на Землю под прямым углом. Когда Земля поворачивается к Солнцу под наклоном по касательной, получается, что до южного и северного полушарий расстояние одинаковое, тогда наступает весна и осень. В году есть два дня, когда день равен ночи, и в северном и южном полушарии эти части суток сравниваются. Это происходит приблизительно 23 сентября и 21 марта. На экваторе всегда лето, потому что расстояние до солнца здесь не меняется, лучи всегда прямые, они и обеспечивают жару. Есть места, где всегда зима по той же самой причине. Солнечные лучи очень редко попадают на полюсы Земли под прямым углом, только по касательной. А, как мы знаем, скользящие лучи лед растопить не могут, они только освещают Землю. Стабильным всегда остается только одно – наклон оси Земли, она всегда направлена на Полярную звезду, которая указывает всегда на север.

Модель Земли и Солнца

Чтобы лучше понять, как происходит смена времен года, можно самостоятельно сделать модель Земли и Солнца. Возьмите настольную лампу и поставьте ее в центр стола. Теперь возьмите старый мяч, проткните его обычной вязальной спицей строго по центру. Так мы наглядно обозначили ось Земли. Наклоните ось примерно на 23-25 градусов, не дергайте рукой и не меняйте направление оси. Более освещенная половина шара сверху? Значит, там сейчас лето. Теперь вращайте мяч, передвиньте его на 90 градусов. Половина, ранее яркая, стала освещенной наравне со второй половиной. Следовательно, здесь наступила осень. Теперь двигайте еще на 90 градусов, наша половина мяча стала затемненной. Здесь теперь зима, лучи лампы попадают на нее только вскользь. Через следующие 90 градусов наша половинка будет освещена чуть ярче, и, вернувшись к прежнему положению, она опять станет самой светлой. Это прошел целый год!

Первопричина всего

Так устроен окружающий мир, смена времен года – это гениальная придумка природы, Вселенной. Именно она обеспечивает равновесие в пространстве, заставляет не только меняться времена года, но и циркулировать воду на планете, извергаться вулканы, перемещаться течения в океане. Все на Земле происходит именно благодаря этому, а именно – силам, обеспечивающим взаимодействие между планетами, а в нашем случае между Землей и Солнцем.