Когда ярче светит солнце весной или осенью

Светит ли летом Солнце ярче

Экология познания: В наиболее горячие моменты сезонов,– летом в северном полушарии, и зимой в южном,- вы наверняка ждёте одного из перечисленных явлений

В наиболее горячие моменты сезонов,– летом в северном полушарии, и зимой в южном,- вы наверняка ждёте одного из перечисленных явлений:

— тёплые, яркие, долгие солнечные дни
— холодные, короткие, пасмурные деньки, которые лучше всего проводить дома

Но отчего эти дни становятся такими? Читатель спрашивает:

Мне кажется, что летом солнце светит ярче. Но если учесть изменение расстояния от Земли до Солнца в течение года, может ли быть реально такая разница в яркости?

Без сомнений, разница в видимой яркости солнца в дни летнего и зимнего солнцестояний достаточно заметна.

Для читателей, живущих вне тропиков (на широтах более 23,4°), привычным является летнее солнцестояние, когда солнце приближается к зениту сильнее всего. Во время зимнего солнцестояния максимальный подъём солнца над горизонтом на 46,8° меньше, чем во время летнего.

И эту разницу можно не только видеть, но и почувствовать – по температуре!

Нет сомнений, что солнце в зените ощущается более интенсивным, чем невысоко над горизонтом. Поэтому, даже без учёта задержки прогревания атмосферы, ближе к полудню температура выше, чем утром или после заката.

Но действительно ли солнце в зените более яркое?

Не совсем. Вы наверняка слышали о солнечных циклах и колебаниях интенсивности. При этом эти колебания относительно малы. В верхней части атмосферы Земли принимаемая энергия на единицу площади составляет от 1365,5 Вт/м2 до 1366,5 Вт/м2.

Иначе говоря, интенсивность излучения солнца меняется на 0,1%. Это вряд ли можно почувствовать.

С другой стороны, можно задаться вопросом расстояния от Земли до Солнца. Земля движется по эллиптической орбите. Возможно ли, что интенсивность доходящего до нас излучения меняется из-за изменения расстояния до Солнца?

Но и это тоже оказывает крайне малое влияние. На минимальном расстоянии от Солнца мы получаем энергии всего на 6% больше, чем на максимальном (интенсивность обратно пропорциональна квадрату расстояния). 6% больше, чем 0,1%, но всё равно пренебрежимо.

На самом деле на интенсивность в основном влияют два эффекта, происходящие от одного и того же феномена: наклона оси.

Когда свет от Солнца доходит до Земли, а Солнце находится прямо у вас над головой, то все эти 1366 Вт на кв.м. передаются на тот квадратный метр, на котором вы находитесь. Но если Солнце находится под углом, эта энергии распределяется по гораздо большей площади.

Если вспомнить тригонометрию, то количество энергии 1366 ± 0.1% ± 6% нужно помножить на косинус угла, откладываемого от зенита.

Вариация интенсивности на 6.1% оказывается эквивалентной разнице в 3,5° угла нахождения Солнца. Основной эффект состоит в том, что энергия распределяется по большей площади, поэтому меньше её доходит до того места, где находитесь вы.

Второй эффект заключается в том, что свету от Солнца необходимо пройти через атмосферу.

Атмосфера способна рассеивать излучение, включая и солнечный свет. Когда Солнце находится у нас над головой (90°), свету приходиться пройти около 100 км атмосферы. А если оно находится под углом в 45° — то 141 км атмосферы, что сильно уменьшает его интенсивность.

Вообще говоря, на моей широте, порядка 45°, солнечный свет проходит сквозь 108 км атмосферы в полдень летнего солнцестояния, и 272 км в полдень зимнего – почти в 3 раза больше!

Источник

Почему происходит смена времен года и суток

Каждый час, день за днем на планете Земля происходят необратимые изменения. Время идет вперед, лето сменяется осенью, затем приходит зима, весна и опять все по кругу. Взрослые люди считают это обыденностью, а детям, напротив, все это кажется волшебством.

День и ночь

Еще со школьной скамьи каждый из нас помнит, что планета Земля, конечно же, вращается вокруг своей оси. И этот круг занимает 24 часа, ровно столько, сколько длятся наши сутки. Это понять достаточно просто. Да и ребенку объяснить проще простого: «Сейчас солнышко светит на наш город, а к вечеру будет светить с другой стороны планеты, другому году». В летнее время световой день длиннее, чем ночь, а в зимнее — наоборот.

Происходит это из-за того, что ось земли имеет небольшой наклон. Но в году существуют два дня, когда день длится столько же минут, сколько и ночь. Такие дни называются «день весеннего и осеннего равноденствия» или попросту — день солнцестояния. Эти дни приходятся на 20-е числа марта и сентября. В это время оба полюса планеты Земля находятся одинаково далеко от планеты Солнце.

Почему происходит смена времен года

Помимо собственной оси, земля вращается и вокруг Солнца. На этот круг необходимо гораздо больше времени — один год. Важно знать, что вращается планета Земля не под прямым углом, а под наклоном. Ось всегда смотрит в одну сторону, она обращена к полярной звезде. Вследствие чего Южный и Северный полюс земли поочередно наклоняются к Солнцу.

Почему меняются времена года? В той части земли, где солнечные лучи попадают напрямую — лето, так как от прямых солнечных лучей поверхность земли очень хорошо прогревается и получает гораздо больше света, чем противоположная. С другой стороны планеты — зима, потому что солнечного тепла не хватает. В то время, когда оба полюса находятся на одинаковом расстоянии от солнца на земле наступает весна или осень.

Если в странах Азии, Африки, Океании и южной Америке — лето, то в Европе, Северной Америке будет зима. На некоторых материках зима и лето буквально соседствуют. Например, Африка на 2/3 находится в Северном полушарии. Океания и Азия также делятся на 2 полушария.

Перпендикулярно оси Земли, можно провести еще одну линию, прямо по центру. Ее называют экватор. Именно она делит земной шар на два полушария. Здесь и день, и ночь длятся одинаково, и различия между временами года почти незаметны. Все потому, что Солнце равномерно прогревает эту линию, независимо от положения Земли.

Итак, становится понятно, что планета Земля одновременно движется в двух плоскостях:

Вокруг своей оси, что приводит к смене дня и ночи.
Вокруг Солнца — это влияет на смену времен года.

Давайте подытожим. Смена времен года происходит потому что Северный полюс обращен к Солнцу, а Южный находится в тени. Если на Северном полюсе — лето, то на Южном — Зима.

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.

Читайте также: Платье солнце с оборкой

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.

Видео

Это видео можно посмотреть с детишками, чтобы объяснить им, почему меняются времена года.

Источник

Почему зимой звезды ярче?

Ежегодно можно наблюдать интересное явление. Зимой ночное небо кажется более ярким и звездным, тогда как в летнее время звездный свет и блеск будто бы меркнет. Стоит разобраться, действительно ли яркость звезд зависит от времени года, и какие еще есть причины для подобных перемен?

Положение Солнца в разные времена года

На самом деле время года напрямую не влияет на вид звездного неба. Однако сезонное уменьшение и увеличение яркости – это никакая не иллюзия, а результат зрительного восприятия. Перемены происходят не со звездами, а с «фоном», на котором они расположены. Другими словами, меняется цвет неба.

Городские жители вряд ли замечают какие-либо перемены, потому что из-за светового загрязнения над крупными населенными пунктами звездное небо – редкое явление. Лучше всего смена яркости звезд заметна за городом или в небольших городках, селах. Цвет ночного неба меняется в зависимости от времени года. Зимой оно обычно выглядит намного темнее, чем летом. Это напрямую связано с особенностями восхода и заката Солнца и, соответственно, вращениями Земли вокруг звезды.

Планета Земля вращается вокруг Солнца по орбите. Она имеет не ровную круглую форму, а больше напоминает слега вытянутый эллипс. При этом Солнце располагается не посередине, а немного сбоку. Во время вращения планета постоянно меняет дистанцию в отношении Солнца – становится то ближе, то дальше. Полный оборот занимает 365 дней.

Вращение Земли вокруг Солнца

Минимальное расстояние между Землей и Солнцем наблюдается в январе и составляет оно 147 млн. км. У этого явления есть специальное название – «перигелий», которое обозначает ближайшую к Солнцу точку земной орбиты. Во время максимального приближения Земли больше всего света попадает на южную часть шара, поэтому там начинается лето.

На максимально большой дистанции от Солнца планета оказывается примерно в июле. При этом расстояние равно 152 млн. км. У наиболее отдаленной от Солнца точки земной орбиты тоже есть свое название – «афелий». В этот период времени солнечный свет получает северная часть земного шара. Летняя пора начинается здесь, в то время как на территории южных стран царит зима.

Как светит Солнце в разные времена года?

Удаленность Земли от Солнца, а также угол наклона по отношению к звезде – причины разной степени освещенности. Ось Земли – главный фактор, который влияет на смену времен года. Пока планета вращается вокруг звезды, она, в то же время, каждые 24 часа делает один оборот вокруг собственной условной оси. Угол наклона данной оси по отношению к Солнцу составляет 23,5 градуса. Она всегда «смотрит» на Полярную звезду.

Существуют также особые дни – равноденствия и солнцестояния. Равноденствие (весеннее и осеннее) представляет собой явление во время перехода Солнца из одного полушария в другое. При этом день длится почти столько же, сколько и ночь, а земной экватор оказывается под прямыми солнечными лучами. Вся поверхность планеты освещается одинаково. День солнцестояния бывает летним с самым продолжительным днем либо зимним – с наиболее продолжительной ночью в году. В первом случае Солнце находится на максимальной высоте над горизонтом, а во втором – на максимально низкой.

Таким образом, становится понятно, почему зимой ночное небо обретает более темный цвет. В этот период Земля находится на сравнительно небольшом расстоянии от Солнца. Соответственно, она вращается по орбите меньшего радиуса – Солнце уходит «дальше» за горизонт и небо становится темным. На нем отчетливо виднеются Млечный Путь, Луна, звезды. В летнее время Солнце располагается высоко над горизонтом. Земля вращается по большему радиусу, и звезда оказывается не сильно глубоко за горизонтом. Поэтому летом ночь кажется более освещенной, а на сумеречном небе звезды и прочие астрономические объекты хуже видны.

На яркость звезд влияет не время года, а цвет неба. Летом ночное небо выглядит более светлым из-за того, что Земля в это время года оказывается на большем расстоянии от Солнца. Звезда оказывается неглубоко за горизонтом, поэтому небо ночью приобретает сумеречные тона – звезды виднеются плохо. Зимой планета ближе к Солнцу, поэтому оно опускается ниже за линию горизонта. Небо приобретает глубокий темный оттенок, и звезды на нем выглядят более яркими.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Ученые рассказали, почему осенью яркое солнце светит к похолоданию

Мы привыкли, что ясный летний день обещает тепло. И порой оказываемся неготовыми к тому, что осенью сухая солнечная погода обычно становится предвестником будущего похолодания

Дело тут вот в чем: температура воздуха определяется во многом балансом радиации, которая приходит от солнца и излучается земной поверхностью. А на него большое влияние оказывает облачность. В качестве примера можно привести понятную всем домохозяйкам ситуацию. Мы поставили кастрюлю с водой на огонь. Можно накрыть ее крышкой, а можно оставить открытой. В первом случае вода закипит быстрее.

Летом в ясный день солнечная радиация существенно больше влияет на температуру воздуха, чем излучение от земли – ее просто больше, так как солнце находится высоко. Но иногда летними ясными ночами бывают резкие похолодания: когда солнца нет и облачность отсутствует, исходящее от нагретой земли излучение ничем не задерживается и земная поверхность быстро охлаждается за ночь. Это и есть заморозок.

Похожая ситуация складывается осенью и весной. Радиация от солнца существенно ниже. Если облачности нет, происходит сильное выхолаживание земной поверхности, что и сказывается на понижении температуры воздуха.

Есть еще один эффект, который объясняет связь ясных дней с похолоданием. Летом влажную прохладную погоду приносит циклон, а солнечной и жаркой способствует антициклон. В качестве примера можно вспомнить жару 2010 года. Осенью и зимой всё несколько иначе: от циклона стоит ждать влажной и теплой погоды, а от антициклона – ясной погоды и понижения температуры.

Кандидат географических наук Павел Священников, заведующий кафедрой климатологии и мониторинга окружающей среды СПбГУ:

Источник