Смена времен года на Земле
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.
Почему происходит смена времен года
В древности люди объясняли перемену сезонов года с помощью мифологии. Лишь в эпоху Возрождения было доказано, что планета имеет форму шара, вращается вокруг Солнца. Тогда предложенная религиями версия была опровергнута.
При перемещении по орбите Земля то приближается к Солнцу, то отдаляется от небесного светила. Расстояние между телами варьируется от 147,1 до 152,1 млн км. При этом в начале июня Земля максимально отдаляется, а в начале января приближается к звезде. Движением вокруг небесного светила не объясняется смена сезонов года. Этот факт не знают многие взрослые люди.
Зима и лето сменяются из-за того, что планета прогревается неравномерно. Поскольку угол наклона оси по отношению к Солнцу составляет 23°, на одно полушарие солнечные лучи попадают под прямым углом, а на второе — под острым. Во время оборота лучше освещается то один участок, то другой из-за перемены положения относительно Солнца. Одно полушарие получает большую часть тепла. Там наступают летние дни. При этом на противоположное приходят зимние холода.
На экваторе, куда всегда попадают прямые солнечные лучи, смена сезонов происходит мягче, снега и отрицательных температур там не бывает. Чем дальше климатический пояс располагается от экватора, тем сильнее изменения в погодных условиях.
Если бы угол наклона отсутствовал, Земля круглый год прогревалась с одинаковой силой. Времена года в подобной ситуации не возникли бы. На экваторе установилось бы постоянное лето, а по мере удаления от него погода постепенно была бы все более холодной.
Постоянными были бы погодные условия и при отсутствии перемещения по орбите. В подобной ситуации одно полушарие постоянно освещалось бы лучше другого, там наблюдалось бы вечное лето. На противоположной части планеты всегда было бы холодно.
Ознакомиться с механизмом смены сезонов можно на схеме.
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.
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.
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.
Климатические времена года
Из-за физических свойств жидкости и почвы климатические сезоны сменяются позднее астрономических и не совпадают с календарными. Длительность задержек зависит от климатического пояса. Чем дальше от экватора, тем сильнее различаются лето с зимой.
На экваторе и вблизи от него лето и зима характеризуются большим количеством осадков, затяжными дождями. Весной и осенью влажность снижается, ливни пропадают. Температура около экватора всегда высокая. Здесь никогда не выпадает снег.
В тропиках зимние месяцы дождливые, а летние — жаркие и засушливые. В пустынях дожди даже зимой идут нечасто. Круглый год температура здесь выше 0°С.
В умеренном поясе возможны различные варианты для сезонов. Объясняют это близостью океана, теплых либо холодных течений. В Европе условия мягче, чем в Сибири, из-за близости Гольфстрима. Не опускается температура слишком низко и в Соединенных Штатах Америки.
В умеренно-континентальном климатическом поясе большая часть влаги приходится на лето. Зима сухая и холодная. В океаническом — дожди и снег отмечаются чаще зимой и осенью, а летом и весной количество осадков уменьшается. Муссонный климат, характерный для Дальнего Востока, отличается выпадением обильных дождей летом при почти полном отсутствии осадков зимой.
Для арктического и субарктического климатических поясов характерна перемена полярных дня и ночи. Большую часть времени солнечные лучи не попадают на эту местность, из-за чего здесь темно круглые сутки. Наблюдается вечная мерзлота. Даже летом температура не поднимается высоко, земля не прогревается. Сезонные колебания осадков выражены слабо.
Источник
Времена года на планетах Солнечной системы
Мы привыкли к циклическим изменениям природы на Земле. Многих людей интересует, на каких планетах Солнечной системы также происходит смена времен года.
Механизм смены времен года
Основная причина смены климатических сезонов на любом космическом объекте — степень наклона его оси относительно плоскости, в которой он вращается вокруг Солнца.
Поэтому в каждом пункте траектории различные области небесного тела получают разный объем света и тепла.
Земная ось относительно этой плоскости (по-научному она называется эклиптикой) наклонена на 23,44°, и это приводит к знакомой нам сезонности:
- В те периоды, когда планета разворачивается к центру нашей системы северным полюсом, на нем начинается полярный день, на северное полушарие льется максимум света от Солнца, здесь начинается лето. Противоположный полюс в это время обращен в обратную сторону от светила, здесь длится полярная ночь, и в относящемся к нему полушарии наблюдается зима.
- Спустя полгода, когда к Солнцу разворачивается южный полюс, ситуация меняется на противоположную.
Времена года на планетах Солнечной системы
Сезонности подвержены не все солнечные космические тела планетарного типа. На тех из них, у которых угол между орбитой и осью вращения равен 0, день и ночь имеют одинаковую продолжительность. А главное светило нашей системы каждый день поднимается над горизонтом в одну и ту же точку, поэтому здесь всегда один и тот же годовой период.
При этом следует отличать сезонность года и сезонность погоды — последняя может меняться, даже если на планете вечное лето или зима с астрономической точки зрения.
Меркурий
Эта планета не имеет наклона оси своего вращения, но сезонность погоды здесь наблюдается. Причину этого всему миру давно доказали ученые — она заключается в большой вытянутости орбиты.
Меркурий то приближается к Солнцу на 45 млн км, то отдаляется от него на 70 млн км.
В первом случае здесь лето, температура днем (на освещенной стороне) достигает средних показателей +300°C (зафиксированный максимальный показатель — +427°C). Когда планета уходит в дальнюю зону своей траектории, на ней наступает зима. Днем поверхность прогревается всего до +107°C, а на затемненной стороне до -193°C.
На полюсах Меркурия холодно всегда в любой точке орбитального пути вследствие того, что солнечный свет из-за мизерного наклона оси сюда почти не попадает. Это темные и холодные области, ученые также заметили на меркурианских полюсах полярные ледяные шапки.
Венера
Если у Меркурия угол наклона вращательной оси почти нулевой, то у Венеры он, напротив, большой: 177 из 180° возможных. Можно сказать, что фактический угол всего 3°, просто планета «перевернута».
Никаких корректив в местную погоду это не вносит: на планете круглогодичное лето со средней температурой выше +400°C.
Марс по своей ориентации в пространстве похож на Землю. Его наклон менее чем на 2° больше нашего, и это привело к тому, что местный климат имеет чуть более выраженную сезонность.
Особенно сильно видна разница в температурных показателях, однако это справедливо лишь для южного полушария Красной планеты, где наблюдаются морозная зима и знойное лето. В противоположном полушарии контрастность сглажена — лето и зима тут спокойные.
Юпитер
Угол наклона юпитерианской оси вращения к эклиптике — немногим более 3°. Местный климат лишен сезонности, здесь нет смены времен года.
Сатурн
У этой планеты угол между осью вращения и направлением движения вокруг Солнца составляет 29°, потому тут существуют выраженные перепады количества поступающего тепла и света.
Сезоны длятся здесь по 6-7 лет каждый и заставляют небесное тело немного менять свою расцветку.
Сатурн — желтоватая планета, однако области, где царствует сатурнианская зима, имеют голубой оттенок.
Ученые объясняют это явление изменением силы УФ-излучения — оно слабее зимой и увеличивается с наступлением тепла.
Ось вращения Урана наклонена к эклиптике почти на 98°: планета «лежит вверх ногами на боку». Потому смена сезонов здесь специфическая.
В момент солнцестояния к центру Солнечной системы оказывается обращен только один из полярных регионов планеты.
Здесь нет привычной для нас смены периода суток на всей территории небесного тела — сейчас восход и закат могут наблюдаться только на экваторе. В остальном мире Урана — полярные день и ночь продолжительностью 42 года каждый.
Нептун
У Нептуна вращательная ось наклонена на 30°, и сезонность здесь была бы похожа на земную, если бы не большое расстояние отсюда до центра Солнечной системы.
Местный год длится тут больше 160 земных лет, а зима, весна, лето и осень — по 40 лет.
Сейчас в нептунианской южной области — лето, а осень придет ему на смену только в 2045-2046 гг.
Источник
Давайте поговорим о смене времен года
Смена времен года, схема
Почему происходит смена времен года? Древние мыслители и астрономы Греции полагали, что смена времен года объясняется мистическими причинами, никак не связанными с движением планет в Солнечной системе.
Более того, для них вся остальная вселенная находилась в движении вокруг нашей планеты, а сама Земля оставалась неподвижной. Подобная модель сохранилась и в эпоху Средневековья, по религиозным соображениям.
Николай Коперник совершил переворот, доказав, что Земля и прочие планеты движутся вокруг Солнца, а, как мы увидим, именно этим движением объясняется смена времен года.
Движение вокруг Солнца — вот ответ на вопрос
‘ alt=»yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7 — Давайте поговорим о смене времен года» title=»Давайте поговорим о смене времен года»>
Земля со спутника Электро-Л. На видео показано как менялась Земля с 1 января по 31 декабря 2012 года.
Наша планета имеет два постоянных движения: она движется вокруг своей оси, а так же оборачивается вокруг Солнца. Первым движением объясняется смена дня и ночи — один полный оборот происходит за 24 часа, мы называем это сутками. Второе движение является непосредственной причиной смены времен года.
Ось планеты находится под непрямым углом к падающим на нее солнечным лучам, если бы было иначе — смена времен года никогда бы не происходила, ночь и день всегда были бы одинаковыми и длились по 12 часов, как на экваторе, так и в Лондоне, и в заполярье.
Однако, ось наклонена по отношению к солнечным лучам и не составляет с ними прямого угла, поэтому в течении полугода северное полушарие получает большую часть солнечного тепла, предоставляя солнечным лучам большую поверхность, чем южное. То же самое происходит с южным полушарием в течении другой половины года.
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.
‘ alt=»yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7 — Давайте поговорим о смене времен года» title=»Давайте поговорим о смене времен года»>
Смена времен года, смонтирована на основе изображений геостационарного спутника METEOSAT-9, полученных в период с 21 декабря 2010 по 20 сентября 2011 года.
Заключение
Итак, смена времен года происходит благодаря двум факторам: во-первых, это движение Земли вокруг Солнца по эллиптической орбите, во-вторых, это непрямой угол между земной орбитой и солнечными лучами. Не будь одного из этих двух факторов — на Земле никогда не сменялись бы времена года.
Однако возникает вопрос: какое время года было бы в таком случае на Земле — вечная зима или вечное лето? Ответ: ни то, ни другое. Дело в том, что если бы земная ось не была бы наклонена — на экваторе, куда лучи падают под прямым углом, было бы вечное лето, а чем дальше от экватора — тем холоднее. Если же наша планета не двигалась бы вокруг Солнца, но ось была бы так же наклонена по отношению к солнечным лучам — в одном из полушарий было вечное лето, а в другом зима, в зависимости от расположения Земли относительно Солнца.
Похожие статьи
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!
Источник