какое полушарие земли лучше освещено зимой
Почему летом жарко, а зимой холодно?
Тогда почему наступают зима, весна, лето, осень?
Дело в том, что ось вращения Земли наклонена к плоскости экватора, угол наклона составляет 23,5 градуса. Из-за того, что направление оси вращения всё время остаётся постоянным, Земля движется вокруг Солнца как бы «бочком», по-разному подставляя солнечным лучам свою поверхность на разных участках орбиты, то есть в разное время года. Поэтому мы видим, что летом в Северном полушарии Солнце поднимается над горизонтом гораздо выше, чем зимой. А от угла падения солнечных лучей зависит, насколько сильно они отражаются от земной поверхности и насколько сильно поглощаются. Чем больше солнечных лучей поглощает поверхность, тем сильнее она нагревается. Если угол падения невелик (зимой), то солнечные лучи гораздо сильнее отражаются, а поглощаются гораздо хуже. И значит, зимой холодно. В высоких арктических широтах Солнце поднимается над горизонтом всего на несколько градусов, его лучи скользят вдоль земной поверхности, почти не поглощаясь и не нагревая её. Затем Солнце и вовсе скрывается под горизонтом на долгих полгода — наступает арктическая ночь.
После 21—22 декабря начинается астрономическая зима, и продолжается она до тех пор, пока день опять не сравняется по продолжительности с ночью. 20 марта наступает день весеннего равноденствия, астрономическая зима заканчивается, и начинается весна. Солнце вновь пересекает плоскость земной орбиты и оказывается в Северной полусфере. С каждым днём оно будет подниматься всё выше, дни станут длиннее и теплее.
Заканчивается астрономическая весна в день летнего солнцестояния — 20—21 июня. Этот день самый длинный, а ночь самая короткая в году. После него начинается астрономическое лето, которое продолжается до 22—23 сентября, дня осеннего равноденствия.
Разумеется, в Южном полушарии всё наоборот: в сентябре там наступает астрономическое лето, а в марте — астрономическая зима. И лишь в дни равноденствий продолжительность дня и ночи одинакова на всей планете.
Если бы экватор Земли точно совпадал с плоскостью орбиты, то есть наклона оси не было бы, Солнце во всех широтах (и в Северном полушарии, и в Южном) поднималось бы всегда на одинаковую высоту. На экваторе оно каждый день в полдень находилось бы точно в зените — там царило бы вечное лето, а на полюсах постоянно двигалось вдоль линии горизонта, не опускаясь и не поднимаясь, — там была бы вечная зима и вечные сумерки. В средних широтах тоже никакой смены времён года не происходило бы.
Кстати, тот факт, что орбита Земли не совсем круговая и разница в расстоянии до Солнца в афелии и перигелии составляет около 3%, всё-таки оказывает своё влияние: зимы в Южном полушарии чуть-чуть холоднее, чем в Северном, а летние месяцы чуть-чуть жарче.
А происходит ли смена времён года на других планетах Солнечной системы?
Самая близкая к Солнцу планета Меркурий — единственная в Солнечной системе, у которой плоскость экватора в точности совпадает с плоскостью эклиптики. Орбита Меркурия довольно вытянутая (эксцентриситет составляет 0,21). Именно поэтому смена времён года определяется расстоянием планеты до Солнца. «Летом» — в перигелии — температура на освещённой Солнцем поверхности Меркурия может достигать 400 градусов Цельсия, а «зимой» — в афелии — опускаться до 100 градусов.
Венера вращается вокруг оси так медленно, что сутки оказываются длиннее года: год продолжается 224,7 дня, а сутки примерно 243 дня, и вращение происходит против орбитального движения планеты. Ось вращения Венеры почти перпендикулярна плоскости эклиптики, поэтому смены времён года на ней практически нет. Да и какие уж там времена года, если средняя температура на поверхности больше 400 градусов Цельсия, а давление 90 атмосфер.
Орбита Марса близка к круговой, но всё же её вытянутость больше, чем у орбиты Земли (эксцентриситет равен 0,093). Расстояние от Марса до Солнца в перигелии 206,6 млн км, а в афелии 249,2 млн км. Разница примерно в 40 млн км. Но, как и на Земле, зима и лето на Марсе сменяются в основном из-за наклона оси вращения. Плоскость экватора Марса наклонена к плоскости его орбиты под углом 25,2 градуса (у Земли, напомним, 23,5). Потому и смена времён года происходит примерно так же, как на Земле, если, конечно, учесть, что год на Марсе продолжается 1,88 земного года. В экваториальной и средней полосе смена времён года проявляется в смене температур, а в приполярных областях зимой появляются белые полярные шапки. Но это не лёд, а по большей части замёрзшая от зимних холодов углекислота. Ведь атмосфера Марса в основном из углекислого газа и состоит.
Нужно отметить, что на Марсе гораздо больше, чем на Земле, сказывается разница в расстоянии до Солнца в перигелии и афелии. 40 млн км — это всё же не 3%, а в шесть раз больше. Поэтому в разных полушариях Марса зима и лето довольно сильно отличаются. В южном полушарии лето короче и теплее, чем в северном, потому что именно в это время планета проходит через перигелий. А зима в южном полушарии — длиннее и холоднее (из-за того, что Марс находится в афелии).
Эксцентриситет орбиты Юпитера тоже невелик, вдвое меньше, чем у Марса. Наклон экватора Юпитера к плоскости его орбиты составляет всего 3,1 градуса — это очень мало, и даже будь Юпитер обычной планетой с твёрдой поверхностью, говорить о смене времён года не имело бы смысла: на полюсах царила бы вечная зима, а на экваторе вечное лето с промежуточными значениями температуры на других широтах. Южное полушарие в этом смысле не отличалось бы от северного. Но Юпитер — газовый гигант, у него нет твёрдой поверхности, и «погода» на разных его широтах практически не зависит ни от расстояния до Солнца, ни от наклона оси вращения. «Погоду» на Юпитере определяют мощные турбулентные движения в водородно-гелиевой атмосфере и быстрое вращение (сутки на Юпитере продолжаются всего 10 часов).
Эта планета во многом похожа на Юпитер. Орбита Сатурна примерно так же вытянута, сутки примерно такие же (всего на полчаса больше, чем на Юпитере). Но наклон оси вращения по отношению к плоскости орбитального движения близок к земному — отличается всего на 3 градуса. Казалось бы, что и смена времён года на Сатурне должна быть похожа на земную (конечно, с учётом, что год на Сатурне в 29 раз длиннее земного), и она должна происходить не раз в три месяца, а раз в семь с четвертью земных лет. Но Сатурн, как и Юпитер, — газовый гигант. Да, Солнце дважды в течение сатурнианского года пересекает плоскость орбиты, и тогда, как и на Земле, случаются равноденствия и, как и на Земле, бывают самые длинные «дни» и самые длинные «ночи», вот только на климат и тем более на «погоду» всё это не оказывает практически никакого влияния. На Сатурне, как и на Юпитере, главное воздействие на атмосферные явления оказывают мощные атмосферные бури и вихри, и о смене времён года можно говорить только в астрономическом, но никак не в климатическом смысле.
Год на Уране в 84 раза длиннее земного. Попробуем представить, как там происходит смена времён года. Если вы находитесь на одном из его полюсов, то в разгар лета ось планеты направлена почти точно на Солнце, находящееся в зените. Но проходит несколько земных лет. Солнце по спирали, делая один оборот за урановые сутки (17,2 часа), постепенно опускается к горизонту и, наконец, в день, который жители Урана, если бы они существовали, назвали бы началом календарной зимы, заходит и появляется вновь только через половину уранового года. А в это время на противоположном полюсе планеты Солнце появляется из-под горизонта и по спирали поднимается к зениту, куда доберётся к середине лета.
Если бы вы оказались на экваторе Урана, то смена времён года происходила бы так. Солнце всходило бы и заходило каждый день, будто на Земле. Но в разгар урановой зимы оно будто бы катилось вдоль горизонта, на половину суток скрываясь неглубоко, всего градусов на восемь (если учесть рефракцию, достаточно сильную в плотной уранианской атмосфере, то и не скрываясь вовсе), а на вторую половину суток невысоко (градусов на восемь) поднимаясь в небо. В разгар лета Солнце будет подниматься почти к зениту. Однако намного теплее от этого не станет, да нам, впрочем, всё равно, ведь лето и зима на планете Уран интересуют нас только как астрономические явления, возникающие из-за его странного «лежачего» обращения вокруг Солнца.
Самая далёкая из планет Солнечной системы — Нептун — обращается вокруг Солнца за 165 лет. По вытянутости орбиты и наклону оси вращения Нептун мало отличается от других планет, и если бы по массе был похож на Землю, можно было бы говорить, что четыре времени года сменяют здесь друг друга через каждые 41 земной год. С астрономической точки зрения так оно и есть: на Нептуне происходят летние и зимние солнцестояния, дважды в год случаются равноденствия. Но, конечно, физические условия сказываются: Нептун — такой же газовый гигант, как Юпитер, Сатурн и Уран, а потому похож на них природными условиями.
Плутон — совсем другое дело! У него и наклон орбиты отличается от всех других планет (17 градусов), и вращается он в противоположную сторону. Но в число планет Солнечной системы он уже не входит. С 2006 года Плутон носит менее «почётное» звание «карликовой планеты», одного из многих таких объектов пояса Койпера.
Распределение солнечного света и тепла на Земле. Причины, влияющие на климат
Урок 28. География 6 класс ФГОС
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Распределение солнечного света и тепла на Земле. Причины, влияющие на климат»
Все мы знаем о том, что на смену теплому солнечному лету всегда приходит осень, а на смену осени – холодная зима. В марте начинается весна, появляются зелёные листья на деревьях, природа пробуждается. Затем наступает снова лето и все повторяется заново.
Разнообразен и климат на Земле. В некоторых частях Земли круглый год светит солнце, там очень тепло и выпадает много осадков, например, как на экваторе. А в некоторых частях – круглый год стоят лютые морозы, и выпадает очень мало осадков, например, как на полюсах.
Почему же на Земле происходит смена пор года, и отчего зависит климат той или иной территории?
На территории нашей страны выделяют четыре поры года. Зимой практически на всей территории России очень холодно, солнце находится очень низко над горизонтом, ночи длинные, а дни короткие, но с началом весны температура воздуха поднимается и становится теплее. Высота солнца над горизонтом становится больше, продолжительность дня постепенно увеличивается, а ночи – уменьшается. Летом солнце находится высоко над горизонтом, поэтому в эту пору года наблюдаются самые высокие температуры воздуха. С приходом осени высота солнца над горизонтом снова уменьшается, продолжительность ночи увеличивается, а дня уменьшается.
Проанализировав процесс смены пор года, можно сделать вывод, что чем выше над горизонтом находится солнце, тем более отвесно его лучи падают на земную поверхность, а, значит, и больше тепла она получает.
Почему высота солнца над горизонтом постоянно изменяется?
Земля вращается вокруг центра Солнечной системы. Ее ось проходит не перпендикулярно плоскости орбиты, а наклонена на 66,5 0 С. Поэтому получается, что в течение года солнце в большей степени освещает то северное, то южное полушарие.
В течение июня, июля и августа солнце больше освещает северное полушарие, поэтому здесь в это время наблюдается лето. Самое высокое положение Солнца над горизонтом наблюдается 22 июня. Это день летнего солнцестояния. В этот день в северном полушарии наблюдается самый длинный день, и самая короткая ночь.
22 июня Солнце находится в зените на параллели 23,5 0 северной широты. Эту параллель называют северным тропиком.
Что же в это время происходит в Южном полушарии?
Здесь все наоборот. Из-за того, что Земля повёрнута к Солнцу больше северным полушарием, южное полушарие получает намного меньше солнечного тепла. Поэтому июнь, июль и август здесь являются зимними месяцами. В это время здесь наблюдается самая длинная ночь и самый короткий день.
Через полгода земля находится на орбите в диаметрально противоположном положении. Солнце больше освещает южное полушарие. Здесь начинается лето. Такое положение земли приходится на декабрь, январь и февраль. День, когда в южном полушарии Солнце имеет наибольшую высоту над горизонтом, называют днём зимнего солнцестояния. Это 22 декабря. В этот день в южном полушарии наблюдается самый длинный день, и самая короткая ночь. В северном полушарии, наоборот: в день зимнего солнцестояния здесь самая длинная ночь и самый короткий день. В этот день Солнце в южном полушарии находится в зените на параллели 23,5 0 южной широты. Эту параллель называют южным тропиком. К северу от северного тропика и к югу от южного тропика солнце никогда не бывает в зените.
Северный и южный тропики имеют еще одно название – тропик Рака и тропик Козерога соответственно. Такое название появилось от созвездий Рака и Козерога, в которые входило Солнце 2000 лет назад в момент летнего и зимнего солнцестояния.
Два раза в год Солнце освещает северное и южное полушария нашей планеты равномерно. Это наблюдается тогда, когда земная ось становится перпендикулярно к плоскости орбиты и солнечные лучи отвесно падают на экватор. Эти дни 21 марта и 23 сентября называют днями весеннего и осеннего равноденствия. Они знаменуют переход Солнца из одного полушария в другое. В любой точке Земли 21 марта и 23 сентября день равен ночи.
На земле есть такие места, где ночь или день длятся 6 месяцев. Такое явление можно наблюдать на северном и южном полюсах.
В день летнего солнцестояния, 22 июня, в северном полушарии на параллели 66,5 0 северной широты в течение суток Солнце не заходит за горизонт, т.е. здесь наблюдается полярный день. А в это время в южном полушарии на параллели 66,5 0 южной широты наблюдается полярная ночь.
В день зимнего солнцестояния, 22 декабря, наоборот, в южном полушарии наступает полярный день, а в северном – полярная ночь. Параллели 66,5 0 северной и южной широты называют соответственно северным полярным кругом и южным полярным кругом.
При продвижении к северу от северного полярного круга и к югу от южного полярного круга продолжительность полярного дня и ночи увеличивается и на полюсах составляет до полугода.
Тропики и полярные круги делят землю на пояса освещенности, которые отличаются получаемым от Солнца количеством тепла и света. Их всего пять.
Между северным и южным тропиками находится тропический или жаркий пояс. Здесь земная поверхность получает наибольшее количество тепла от солнца.
Между полярными кругами и полюсами земли находятся полярные области. Эти территории получают наименьшее количество тепла на земной поверхности.
Между полярными кругами и тропиками находятся области, которые получают солнечного тепла и света меньше, чем в тропическом поясе, но больше, чем в полярном. Это северный умеренный пояс, находящийся между северным тропиком и северным полярным кругом, и южный умеренный пояс, находящийся между южным тропиком и южным полярным кругом.
Но на Земле происходит не только смена пор года. Земная поверхность отличается и разнообразием климата.
На климат земли оказывают влияние следующие факторы: географическая широта территории, её близость к океанам и морям, направление господствующих ветров, океанические течения, высота местности над уровнем моря и рельеф.
Самая главная причина изменения климата является географическая широта территории, которая определяет количество поступающего солнечного тепла. Солнечные лучи падают под большим углом в районе экватора, поэтому здесь территория получает максимальное количество тепла. Чем дальше от экватора, тем угол падения солнечных лучей становится меньше, и территория получает меньше солнечного тепла. Становится холоднее.
Следующим фактором, который влияет на климат, является близость морей и океанов и направление господствующих ветров. Они оказывают влияние на величину температуры воздуха и на количество выпадающих осадков.
Например, остров Великобритания называют «туманным Альбионом», потому что территорию этого острова очень часто окутывает морской туман. Великобритания омывается водами Атлантического океана. Воздушные массы, которые формируются над его акваторией, приносят сюда сравнительно невысокие температуры воздуха лета и теплую зиму. Здесь же равномерно в течение года выпадает большое количество осадков. Такой тип климата называют морским. Он характерен для северо-западной части Евразии.
В умеренных широтах господствует западный перенос воздушных масс, то они постепенно передвигаются вглубь материка. При этом температуры лета постепенно увеличиваются, а температуры зимы и количество осадков уменьшаются. Это связано с тем, что морские воздушные массы при продвижении на восток, отдают свою влагу и постепенно прогреваются от земной поверхности, принося более высокие температуры лета, и низкие температуры зимы. Поэтому такой климат называют умеренно-континентальным.
При продвижении воздушных масс дальше на восток они все больше иссушаются и прогреваются, температура лета становится всё выше, а зимы – всё ниже, уменьшается и количество выпадающих осадков. Климат постепенно становится континентальным и резко континентальным.
У восточных берегов Евразии дуют муссоны, которые летом приносят прохладную и влажную погоду, а зимой сухую и морозную. Поэтому климат этой части Евразии называют муссонным типом климата.
На климат территории оказывают влияние и океанические течения.
Почему морской порт города Мурманска не замерзает, хотя он расположен за северным полярным кругом?
Потому что его берега омывает тёплое Северо-Атлантическое течение. Оно согревает воздух и отепляет эту территорию. А холодные течения, наоборот, приносят на территорию, которую они омывают, сухой, прохладный воздух. Они влияют и на образование пустынь, расположенных у западных берегов Южной Америки и Африки.
Например, из-за того, что к западному побережью Южной Америки подходит холодное Перуанское течение, здесь образуется пустыня Атакама. А западное побережье Африки омывает холодное Бенгельское течение, которое повлияло на образование пустыни Намиб.
Кроме этого значительно влияние на климат оказывает рельеф территории. Например, если на пути движения влажных теплых воздушных масс оказались горы, то для того, чтобы преодолеть это препятствие, воздушным массам необходимо отдать лишнюю влагу. Становясь легче, они переваливают через горный хребет, принося на эту территорию уже сухой, жаркий воздух. Поэтому город Черапунджи получает наибольшее количество осадков на Земле, так как влажные массы с Индийского океана здесь встречают на своем пути преграду в виде гор Гималаев. А вот за северными склонами этих гор раскинулись безводные пустыни, потому что поступающий сюда воздух сухой и жаркий.
22 июня – в день летнего солнцестояния, Солнце прогревает больше северное полушарие; 22 декабря – в день зимнего солнцестояния, больше прогревается южное полушарие.
Дважды в год 21 марта и 23 сентября солнце в равном количестве прогревает и освещает два полушария. Это дни весеннего и осеннего равноденствий.
На климат любой территории Земли влияет её географическая широта, близость к океанам и морям, направление господствующих ветров, океанические течения, высота местности над уровнем моря и рельеф.
География 5 класс. Тема : «Практическая работа. Освещение Земли Солнцем в разные периоды года»
Цель урока : Вызвать интерес учащихся к изучению темы, сформировать знания о месте Земли во Вселенной и процессах на Земле, связанных с вращением вокруг своей си и вокруг Солнца.
Задачи урока:
Дать представление о месте Земли во Вселенной и Солнечной системе, причинах вызывающих смену времен года и неравномерность распределения солнечного тепла и света. Познакомить с понятиями: тропики, полярные круги, дни равноденствия и солнцестояния.
Уметь анализировать, систематизировать и применять полученные новые знания
Воспитание инициативности и уважения друг к другу.
Содержимое разработки
Тема : «Практическая работа. Освещение Земли Солнцем в разные периоды года»
Цель урока : Вызвать интерес учащихся к изучению темы, сформировать знания о месте Земли во Вселенной и процессах на Земле, связанных с вращением вокруг своей си и вокруг Солнца.
Дать представление о месте Земли во Вселенной и Солнечной системе, причинах вызывающих смену времен года и неравномерность распределения солнечного тепла и света. Познакомить с понятиями: тропики, полярные круги, дни равноденствия и солнцестояния.
Уметь анализировать, систематизировать и применять полученные новые знания
Воспитание инициативности и уважения друг к другу.
Проверка домашнего задания
— Расскажите о следствии вращения Земли вокруг оси
— Когда ближе Земля к Солнцу – зимой или летом? (для северного полушария)
Изучение нового материала
— Чем ниже Солнце над горизонтом, тем ниже температура воздуха.
Самое высокое положение Солнце занимает на небосводе Северного полушария в июне, и в это время там разгар лета.
Солнце над горизонтом бывает на разной высоте. В теплое время года оно высоко над горизонтом и Земля получает много тепла. В холодное время года Солнце низко над горизонтом, и тепла Земля получает меньше. Земля за год делает один оборот вокруг Солнца, и при движении вокруг него наклон земной оси остается неизменным.
Расстояние от Земли до Солнца на смену времен года не влияет.
Далее ставим глобус в летнее положение для северного полушария, светим фонариком на Землю.
— Какая часть Земли получает больше тепла? (Северное полушарие)
— Где сейчас лето? (в северном полушарии)
— На какую линию Земли солнечные лучи падают отвесно? (это линия – северный тропик)
«А где Солнце в зените?» (на южном тропике).
— А что такое тропик? (линия, над которой солнце бывает в зените)
— Сколько тропиков? Какие они бывают?
— Что вы заметили особенного в смене дня и ночи на северном и южном полюсе?
(на северном полюсе – солнце не заходит за горизонт, а южный полюс не освещается в течение суток). Обращаем внимание учащихся на явления: полярный день и полярная ночь.
Полярная ночь – период времени, когда Солнце определенное количество суток не поднимается над горизонтом. Длина полярных ночей возрастает от полярных кругов к полюсам: от одних полярных суток на полярном круге до 178 суток на Северном полюсе.
— А теперь найдите на карте и глобусе полярный круг и с помощью текста учебника дайте определение в тетради.
Полярный круг – параллель, отстоящая от экватора на 66°33´. Есть два полярных круга – северный и южный. В области между полярным кругом и полюсами наблюдается полярная ночь и полярный день.
— Давайте введем понятие что такое «дни равноденствия» и «солнцестояния» с помощью текста учебника.
Далее раздать карточки и учащиеся самостоятельно с помощью учебника заполняют их. После заполнения фронтальная проверка.
Тропики и полярные круги разделяют земную поверхность на пояса освещенности.
Полярные пояса: северный и южный.
Умеренный пояс: северный и южный.
Параллели 66,50 с. ш и 66,50 ю. ш называют полярными кругами.
Практическая работа. Заполнение таблицы
Зенитное положение Солнца в разные периоды года
«Освещение Земли Солнцем в разные времена года»
22 июня – День летнего солнцестояния
Солнце в зените над параллелью 23,50с.ш. (с.т.)
На параллели 66,50с.ш. (с.п.к.) – полярный день
На параллели 66,50ю.ш.- полярная ночь
23 сентября – день осеннего равноденствия
Солнце в зените над экватором
оба полушария освещены одинаково, день равен ночи (по 12 ч);
Солнце в зените над экватором
оба полушария освещены одинаково, день равен ночи (по 12 ч);
22 декабря – день зимнего солнцестояния
На параллели 66,50с.ш.- полярная ночь
Солнце в зените над параллелью 23,50ю.ш. (ю.т.)
На параллели 66,50ю. ш. (ю.п.к.) – полярный день
21 марта– день осеннего равноденствия
Солнце в зените над экватором
оба полушария освещены одинаково, день равен ночи (по 12 ч);
Солнце в зените над экватором
оба полушария освещены одинаково, день равен ночи (по 12 ч);