Лето и зима в разных полушариях: Почему в Южном полушарии зима начинается в июне, а лето – в декабре? | Научный компот

Почему в Южном полушарии зима начинается в июне, а лето – в декабре? | Научный компот

Это звучит невероятно, но в жарком июле в южной Африке вовсю лютует зима. Не так лютует, как у нас – со снегами и метелями – но температура опускается ниже 10°С, и становится ощутимо холодно. Дело в том, что в Южном полушарии зима начинается в июне – в день летнего солнцестояния. А лето, наоборот, в конце декабря, когда мы встречаем самую длинную ночь в году. Совпадают только начала межсезонья: они приходятся на дни равноденствия. Почему же так происходит?

Времена года в одной картинке. Источник фото: https://science.howstuffworks.com

Времена года в одной картинке. Источник фото: https://science.howstuffworks.com

Во всем виновата ось

Мы знаем, что наша планета вращается вокруг Солнца и вокруг своей оси. Но гипотетическая ось вращения – не строгий перпендикуляр. Она имеет небольшой наклон, примерно 22°, в связи с чем к Солнцу оказывается ближе то Северный, то Южный полюс Земли. И в зависимости от места планеты на орбите вращения вокруг Солнца в полушариях наступают и меняются времена года.

Источник фото: https://wallpaperstudio10.com

Источник фото: https://wallpaperstudio10.com

Из-за наклона солнечный свет распределяется по поверхности неравномерно – отсюда и разные длины дни и ночи в разных широтах. Так, на полюсах по этой причине наступают полярные ночи, а вот на экваторе сезоны почти не меняются. В средних широтах, например, в России, мы наблюдаем аж 4 времени года. Если бы наклона не было, лишь малая часть суши была бы пригодна для жизни по климатическим условиям.

Наглядный опыт

Чтобы представить вращение Земли вокруг Солнца, возьмите в руки карандаш. Держите его вертикально, слегка наклонив в правую сторону. Назначьте Солнцем какой-нибудь предмет и «вращайтесь» вокруг него против часовой стрелки. Видите, что происходит? Сначала к светилу оказывается ближе один кончик карандаша (Северный полюс), потом – другой (Южный). А вот экватор постоянно находится примерно на одном и том же расстоянии.

Так выглядит вращение Земли вокруг Солнца. Источник фото: https://sites.google.com

Так выглядит вращение Земли вокруг Солнца. Источник фото: https://sites.google.com

Так и наша планета в течение года перемещается по орбите, даря нам по очереди зиму, весну, лето и осень.

Читайте также:

Почему мы не чувствуем, что Земля вращается?

Удивительное рядом: как изображают карту мира в разных странах

Если Вам понравилась статья, пожалуйста, поставьте «ПАЛЬЧИК ВВЕРХ» и ПОДПИШИТЕСЬ на канал! Это очень мотивирует работать дальше и искать интересные материалы для Вас!

Почему в Австралии лето наступает зимой, а зима

Австралия — одна из самых необычных стран в мире. Она удалена от других государств и находится на своем отдельном материке. И этот материк богат климатическими и природными особенностями.

Тропические леса, пустыни, снежные горы, редкие животные — всё это находится в Австралии. Но есть здесь одна особенность, которая очень сильно отличает Австралию от многих других стран — это времена года, ведь лето здесь начинается в декабре, а зима — в июне. На самом деле такой климат характерен для всех стран Южного полушария, однако сегодня речь зайдет об Австралии.

Когда в России наступает весна, в Австралии наступает осень. Туристы со всего мира съезжаются в Австралию именно в это время. Это связано с тем, что все леса, заповедники и парки преображаются в красно-золотой оттенок, и выглядит это действительно завораживающе. Осенью в Австралии проводятся различные фестивали — фестиваль кулинарии, вина и многие другие. Температура в марте в Австралии достигает отметки в +24°C, в апреле +20°C, а в мае — +16°C. Бывает и холоднее — когда столбик термометра опускается до +4°C.

«Летом» в Австралии наступает зима. В июне температура воздуха здесь составляет в среднем около +12°C, в июле — +11°C, а в августе — +13°C. В это время в Австралии особенно красива дикая природа.

Осень в России или австралийская весна. С сентября по ноябрь в Австралии идет весна. Весной здесь уже можно смело идти на пляж и даже купаться в океане. В целом весенний климат очень похож на осенний — не слишком жарко, и не слишком холодно. Главным весенним событием австралицы считают Кубок Мельбурна по скачкам, так как за этими скачками следит вся страна. Что касается температуры, то сентябре она поднимается до +16°C, в октябре — до +19°C, а в ноябре — до +23°C.

И, наконец, самое жаркое время года — австралийское лето, которое идет с декабря по февраль. В это время года в некоторых районах материка температура воздуха достигает +40°C, и это в тени. Главной особенностью австралиского лета является практически полное отсутствие осадков, и засушливая погода держится очень долго. Летом австралийцы празднуют католическое Рождество и Новый год, а ёлки они, порой, ставят прямо в песок. Австралийское лето — это лучшая пора для того, чтобы нырнуть к Большому барьерному рифу и насладиться его красотой.

Но почему, когда во всем мире лето, то в Австралии в это время зима? Все дело в том, что во всех странах Южного полушария климатическое лето не совпадает с календарным, так как пока одна часть нашей планеты получает больше тепла от Солнца, в другой части царствует зима. Но чтобы не сбиться с толку, и в северном и южном полушарии месяца и года идут одинаково. Таким образом получается, что в северном полушарии январь — это середина зимы, а в южном — середина лета.

Почему бывают зима и лето?

Даже простые вопросы о современной астрономии требуют творческого подхода и понимания предмета. Астроном Владимир Сурдин в книге «Вселенная в вопросах и ответах» предлагает читателям проверить точность своих знаний. 

Казалось бы, тривиальный вопрос: «Что служит причиной смены сезонов на Земле, то есть почему бывают зима и лето?» Но ведь каждый третий дает на него неверный ответ. А вы?

Вот два самых распространенных варианта неверных ответов.

1. Летом Земля ближе к Солнцу, а зимой — дальше.
2. В течение года Земля меняет наклон своей оси вращения, подставляя Солнцу то одно, то другое полушарие.

Ошибочность первого ответа сразу станет очевидной, если вспомнить, что сезоны в Северном и Южном полушарии Земли меняются в противофазе: когда в Северном полушарии лето, в Южном зима. Значит, в смене сезонов года виновато не изменение расстояния от Солнца (иначе бы они менялись синхронно по всей Земле), а что-то другое. Второй ответ уже ближе к истинному, поскольку в нем говорится о наклоне земной оси, но и этот ответ неверен. Ось вращения Земли не изменяет своего направления в пространстве, во всяком случае за год. Но само существование этого наклона как раз и служит причиной смены сезонов года. Если бы земная ось была перпендикулярна плоскости земной орбиты (эклиптике), то независимо от положения Земли на орбите солнечные лучи грели бы разные участки ее поверхности с неизменной интенсивностью: максимально интенсивно обогревался бы экватор, а полюсов свет практически не достигал бы никогда.

Отклонение земной оси на 23,4° относительно перпендикуляра к плоскости орбиты приводит к тому, что в течение полугода Земля в большей степени демонстрирует Солнцу одно свое полушарие, а вторые полгода — другое. С 21 марта по 23 сентября Солнце сильнее обогревает Северное полушарие, а с 23 сентября по 21 марта — Южное. В этом и заключается причина смены сезонов. Разумеется, в этот процесс немного вмешивается изменение расстояния нашей планеты от Солнца: ближе всего мы к нему в первых числах января, а дальше всего — в начале июля. Но это изменение столь невелико, что заметно повлиять на смену сезонов оно не может.

Итак, правильный ответ на вопрос «Что служит причиной смены сезонов на Земле?» выглядит так: наклон оси вращения Земли, из-за которого Солнце полгода лучше греет одно полушарие планеты, а вторые полгода — другое.

Почему меняются времена года | Первый день лета | Когда начинается весна

Если вы когда-нибудь задумывались, по какой причине на Земле происходит смена сезонов, наша статья будет вам полезна. Мы расскажем о том какие существуют подходы к определению времен года, а также объясним, почему сезоны сменяют друг друга.

Содержание

Сколько сезонов в году?

Время года или сезон – это период в году, отличающийся определенными погодными условиями, среднесуточной температурой и длиной светового дня. Количество сезонов в году зависит от вашего географического положения и культурных особенностей вашего региона. В умеренных и приполярных областях обычно выделяют четыре времени года: весну, лето, осень и зиму.

В некоторых странах Южной Азии год делится на шесть сезонов вместо четырех. Например, в индийском календаре есть следующие времена года: весна, лета, сезон дождей, осень, ранняя зима и поздняя зима. Во многих тропических регионах существует всего два времени года: сезон дождей и сухой сезон.

Когда наступают времена года?

Существует два основных подхода к определению временных границ сезонов: метеорологический и астрономический.

Согласно метеорологическому подходу

, каждый сезон состоит из трех месяцев и начинается с первого дня первого месяца. Таким образом в Северном полушарии метеорологическая весна начинается первого марта, лето – первого июня, осень – первого сентября, а зима – первого декабря.

Согласно астрономическому подходу, каждый сезон начинается либо в день солнцестояния (когда Солнце на небе достигает самой северной или самой южной точки), либо в день равноденствия (когда Солнце пересекает небесный экватор). В Северном полушарии начало астрономической весны отсчитывается от мартовского равноденствия, начало лета – от июньского солнцестояния, начало осени – от сентябрьского равноденствия, а начало зимы – от декабрьского солнцестояния. Из-за наличия високосных лет, даты наступления равноденствий и солнцестояний могут ежегодно отличаться на один или два дня.

Почему на Земле происходит смена времен года?

Многие думают, что времена года сменяют друг друга из-за эллиптичности орбиты нашей планеты: когда Земля приближается к Солнцу, становится теплее, а когда отдаляется – становится холоднее. Однако орбита Земли практически круглая и не оказывает значимого влияния на погодные и температурные условия.

Главная причина смены времен года – наклон земной оси. Ось вращения нашей планеты наклонена под углом около 23,5 градусов по отношению к орбитальной плоскости. Вероятнее всего ось вращения наклонилась после столкновения Земли с другой планетой размером примерно с Марс.

Хотя наклон оси вращения остается неизменным, ориентация Земли относительно Солнца постоянно меняется, по мере того как Земля обращается вокруг светила. Когда одно из полушарий Земли обращено в сторону Солнца, в этом полушарии наступают весна и лето; другое полушарие в этот момент получает меньше солнечного света, и там наступают осень и зима.

Как отличаются времена года в разных полушариях?

Времена года в Северном и Южном полушариях – противоположны. Когда в Северной Америке – зима, в Южной Америке – лето; когда в Европу приходит весна, в Австралии наступает осень. Как вы теперь знаете, это происходит из-за того, что Северное и Южное полушария обращены к Солнцу в разные периоды года.

Есть ли времена года на других планетах?

Смена времен года есть на всех планетах Солнечной системы, так как их оси вращения наклонены. Однако сезоны на других планетах отличаются от земных.

Возьмем, к примеру, Уран. Эта планета наклонена под углом почти 98 градусов, так что ось ее вращения располагается почти параллельно орбитальной плоскости. К тому же Урану требуется 84 земных года, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца. В результате каждый сезон на этом газовом гиганте длится 21 год. Та часть планеты, в которой наступила зима, не видит Солнца на протяжении 21 земного года.

На других планетах дела обстоят не менее странно: например, на Венере времена года длятся меньше, чем дни, а на Меркурии очень сложно понять, когда закончился один сезон и начался другой.

Теперь вы знаете, почему на Земле существует смена времен года. Если вам понравилась наша статья, обязательно поделитесь ей с друзьями. А если у вас остались вопросы о временах года, не стесняйтесь задавать их в наших соцсетях!

Почему летом жарко, а зимой холодно?

22 сентября в 15 часов 31 минуту по московскому времени Солнце пересечёт плоскость орбиты Земли (эклиптику). В это время на всей планете день будет равен ночи. Затем в Южном полушарии день продолжит увеличиваться — там наступит астрономическая весна. А в Северном полушарии, наоборот, дни будут становиться всё короче — наступит астрономическая осень. И так будет продолжаться три месяца, до 21 декабря — дня зимнего солнцестояния, когда день окажется самым коротким, а ночь самой длинной в году. Именно в эти зимние дни (а вовсе не тогда, когда в Северном полушарии лето) Земля, двигаясь по своей эллиптической орбите, окажется в перигелии, то есть на самом близком расстоянии от Солнца — 147 млн км. В афелии, самой удалённой от Солнца точке орбиты, на расстоянии, равном 152 млн км, Земля находится, когда в Северном полушарии лето. В Южном полушарии в это время зима. Поэтому объяснить смену времён года тем, что летом Земля к Солнцу ближе, чем зимой, нельзя.

Положение Земли относительно Солнца во время солнцестояний в июне и в декабре. Во время летнего солнцестояния 20—21 июня в Северном полушарии, повёрнутом благодаря наклону земной оси к Солнцу, — лето, самый длинный день и самая короткая ночь в году. При этом в Южном полушарии, напротив, зима, и день самый короткий, а ночь самая длинная. Во время зимнего солнцестояния 21—22 декабря к Солнцу повёрнуто Южное полушарие: там лето, максимум солнечного тепла, самый длинный день и самая короткая ночь. Северное полушарие теперь, наоборот, получает минимум солнечных лучей, там зима, день самый короткий, а ночь самая длинная.

В дни равноденствий Солнце освещает ровно половину каждого полушария Земли, поэтому на всей планете длительности ночи и дня равны.

Обращение Урана вокруг Солнца. Отрезок АВ изображает ось вращения планеты. Дни равноденствия, как и дни солнцестояния на Уране происходят с интервалом в 41—42 земных года.

‹

›

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?

Меркурий

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

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.

Марс

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).

Юпитер

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).

Сатурн

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.

Уран

Уран вращается вокруг Солнца «лёжа на боку» — ось вращения планеты отклоняется от плоскости эклиптики на 8 градусов. У планет Солнечной системы много странностей, хотя, казалось бы, они должны не очень отличаться друг от друга, поскольку произошли из одного протопланетного облака, которое, сгущаясь, вращалось вокруг Солнца в том же направлении, что и само светило. В процессе сжатия отдельные «куски» протопланетного облака сталкивались друг с другом, одни разваливались совсем, другие становились больше, у одних вращение вокруг оси ускорялось, у других замедлялось. И массы будущих планет оказались разными. Это понятно и естественно. Но почему, к примеру, плоскость экватора Урана наклонена к плоскости эклиптики под углом 98 градусов? Что произошло в те далёкие времена, когда планеты только формировались? У космогонистов есть ответ на этот вопрос (хотя вариаций в нём множество). Протопланетные сгущения и недавно образовавшиеся планеты часто (по астрономическим понятиям, конечно!) сталкивались, причём под разными углами и с разными скоростями. В результате одного из таких столкновений Земля обзавелась спутником — Луной. В результате другого — будущая планета Уран получила такой удар по касательной, что ось её вращения «опрокинулась», и планета «легла на бок».

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.

Нептун

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

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.

***

Эксцентриситет (ε) — числовая характеристика степени сжатия эллипса (0 < ε < 1). Окружности соответствует ε = 0, а ε ≈ 1 означает, что продольный размер эллипса во много раз больше поперечного. Например, если они отличаются в два раза, то ε ≈ 0,87.

Перигелий — ближайшая к Солнцу точка орбиты планеты или другого небесного тела Солнечной системы, афелий — наиболее удалённая.

Эклиптика — линия, по которой происходит видимое с Земли движение Солнца относительно звёзд, соответственно плоскость эклиптики — это плоскость обращения Земли вокруг Солнца (плоскость земной орбиты). Планеты Солнечной системы движутся вблизи плоскости эклиптики в том же направлении, что и Земля. Это объясняется их формированием из общего протопланетного диска.

в Северном полушарии; в Южном полушарии.

Помню, в детстве меня очень занимал вопрос о том, как ходят по земле люди на той стороне планеты. Почему-то положение людей только на Западном полушарии меня очень беспокоило. Наверное, на тот момент было недостаточно знаний о Южном полушарии.

Различия между полушариями

Существует различие в освещенности поверхности между Восточным и Западным полушариями за счет поворота планеты вокруг своей оси. Смена света и тьмы происходит быстро — за 24 часа. У них, на той стороне планеты стоит звездная ночь, а у нас — ясный день.

А вот отличия между Северным и Южным полушариями более длительные — сезонные. Связаны они с вращением Земли вокруг своей оси под некоторым углом. Какой полюс ближе к Солнцу, там и теплее, и светлее — вообще лето. Но на противоположном полюсе в это время — зимняя стужа и даже полярная ночь.

Зимние месяцы

Вот и получается, что у нас в Северном полушарии зима царствует в течение:

• декабря;
• января;
• февраля.

А у наших «антиподов» в Южном полушарии зимними месяцами являются:

• июнь;
• июль;
• август.

Вот нам северянам и непривычно слышать, например, об обильных июньских снегопадах в Аргентине или о достижении самой низкой температуры на планете в июле.

Летние месяцы в Южном и Северном полушариях

Кажется, что на юге всегда тепло. Но тепло там только в летние месяцы:

• декабре;
• январе;
• феврале.

В это благодатное время начинается яйцекладка у императорских пингвинов — одних из самых холодоустойчивых жителей Антарктиды.

У нас в Северном полушарии «привычная» летняя жара в привычные месяцы:

• июне;
• июле;
• августе.

Интересно

Осенние и весенние месяцы в Северном и Южном полушариях тоже меняются местами. На Севере природа просыпается (март, апрель, май), а за экватор в это время приходит осень.

На всех славянских языках месяц июль обозначает период цветения липы, а название февраля свидетельствует о лютых морозах в то время. Что означают месяцы на языках народов, например, Перу? Февраль — период цветения алонсоа (эндемичного цветкового растения).

Почему зима сменяет лето? Развеиваем мифы о звёздах и планетах

Руководитель астрономического кружка расскажет об ошибочных суждениях, касающихся небесных тел и светил.

Руководитель астрономического кружка и обсерватории Городского дворца творчества Ольга Смолянкина рассказала зрителям проекта #СмотриДома о мифах и заблуждениях. Они часто встречаются нам в СМИ и поэтому воспринимаются, как достоверная информация. Некоторые мифы встречаются даже в книгах для детей. Сегодня лектор рассказала, какой информации можно доверять, а какой нет.

Одно из частых заблуждений — сезоны года. Многие на вопрос, почему существуют зима и лето, скажут, что времена года сменяются из-за вращения Земли вокруг Солнца. Она то приближается к звезде, то удаляется, потому на нашей планете становится то жарче, то холоднее.

Действительно, орбита Земли имеет эллиптическую форму, — говорит Ольга Смолянкина, — и иногда наша планета бывает ближе, иногда дальше от Солнца. Но давайте посмотрим, в какие месяцы. И окажется, что летом Солнце гораздо дальше от Земли, чем зимой. Почему тогда зима сменяет лето? Ответ кроется в положении земной оси.

Дело в том, что земная ось наклонена в пространстве, и в июле она направлена к Солнцу, потому в июле в Северном полушарии наступает лето, оно нагревается сильнее. Другая ситуация возникает зимой, когда к Солнцу подставлено Южное полушарие Земли, и тогда в этой половине планеты наступает лето.

Почему у Марса, у которого ось наклонена так же, сезоны сменяются по-другому? Почему на Красной планете возникают сильнейшие пылевые бури? Почему Юпитер называют вторым Солнцем и почему говорят, что он мог бы стать звездой? Правдивые и верные ответы на эти и другие интересные вопросы вы узнаете, прослушав вторую лекцию Ольги Смолянкиной на YouTube-канале «Омск Здесь».

Напомним, ранее в рамках проекта #СмотриДома зрители могли прослушать лекции, концерты, «посетить» видеоэкскурсии и мастер-классы. Полное расписание всех событий можно посмотреть здесь.

Что вызывает времена года? | Космическое пространство НАСА — Наука НАСА для детей

Краткий ответ:

Наклонная ось Земли вызывает смену времен года. В течение года в разные части Земли попадают самые прямые лучи Солнца. Итак, когда Северный полюс наклоняется к Солнцу, в Северном полушарии наступает лето. А когда Южный полюс наклоняется к Солнцу, в Северном полушарии зима.

Все дело в наклоне Земли!

Многие люди считают, что Земля ближе к Солнцу летом, и поэтому она более горячая.Точно так же они думают, что Земля зимой находится дальше всего от Солнца.

Хотя эта идея имеет смысл, она неверна.

Это правда, что орбита Земли не является идеальным кругом. Это немного однобоко. В течение части года Земля находится ближе к Солнцу, чем в другое время. Однако в Северном полушарии у нас зима, когда Земля находится ближе всего к Солнцу, и лето, когда оно находится дальше всего! По сравнению с тем, как далеко находится Солнце, это изменение расстояния до Земли в течение года не имеет большого значения для нашей погоды.

Есть другая причина смены времен года на Земле.

Земная ось — это воображаемый полюс, проходящий прямо через центр Земли от «верха» к «низу». Земля вращается вокруг этого полюса, делая один полный оборот каждый день. Вот почему у нас есть день и ночь, и почему каждая часть поверхности Земли получает часть каждого из них.

У Земли есть времена года, потому что ее ось не стоит прямо.

Но что заставило Землю наклониться?

Давным-давно, когда Земля была молодой, думали, что что-то большое ударило Землю и сбило ее с толку.Таким образом, вместо того, чтобы вращаться с прямой осью вверх и вниз, он немного наклоняется.

Между прочим, то большое существо, которое упало на Землю, называется Тейя. Он также проделал большую дыру в поверхности. Этот большой удар выбросил на орбиту огромное количество пыли и щебня. Большинство ученых думают, что со временем эти обломки стали нашей Луной.

Когда Земля вращается вокруг Солнца, ее наклонная ось всегда указывает в одном направлении. Итак, в течение года разные части Земли получают прямые лучи Солнца.

Иногда это Северный полюс, наклоненный к Солнцу (примерно в июне), а иногда это Южный полюс, наклоненный к Солнцу (примерно в декабре).

В Северном полушарии июньское лето, потому что солнечные лучи падают на эту часть Земли сильнее, чем в любое другое время года. В Северном полушарии сейчас зима в декабре, потому что именно тогда наступает черед Южного полюса наклониться к Солнцу.

Кривая орбиты Земли

Перигелий Земли (ближайшая к Солнцу точка) = 91 400 000 миль от Солнца

Афелий Земли (точка, наиболее удаленная от Солнца) = 94 500 000 миль от Солнца

Хотя это разница более чем в 3 миллиона миль по отношению ко всему расстоянию, это немного.

И, хотите верьте, хотите нет, афелий (когда Земля наиболее удалена от Солнца) происходит в июле, а перигелий (когда мы наиболее близки) — в январе. Тем из нас, кто живет в Северном полушарии, где лето в июле и зима в январе, кажется обратным, не так ли? Это просто доказывает, что расстояние от Земли до Солнца не является причиной времен года.

Связанные ресурсы для преподавателей

Времена года (Руководство для преподавателя, которое будет использоваться с видео Seasons Spotlite)
Seasons (Урок Nearpod для использования с видео Seasons Spotlite)
Наш мир: Положение Солнца
Положение Солнца (Руководство для преподавателя, которое будет использоваться с видео Spotlite о положении Солнца)
Положение Солнца (Урок Nearpod для пойти с видео Sun’s Position Spotlite)

сезонов | COSMOS

В течение года большинство мест на Земле переживает четыре заметных сезона: лето, осень (осень), зима и весна, продолжительность каждого из которых составляет около 3 месяцев.Времена года в северном и южном полушарии всегда различаются на шесть месяцев: когда в северном полушарии лето, в южном полушарии зима и так далее.

Времена года являются прямым следствием наклона оси вращения Земли, которая составляет примерно 23,5 градуса по отношению к линии, перпендикулярной плоскости эклиптики. Направление земной оси остается почти неизменным на протяжении всей орбиты, так что в разных частях орбиты одно полушарие «наклоняется» к Солнцу (лето), а другое «наклоняется» (зима).Шесть месяцев спустя Земля наклоняется в противоположном направлении.

Наклон Земли заставляет Южное полушарие (SH) наклоняться к Солнцу в течение лета SH. Между тем, в северном полушарии (NH), которое отклоняется от Солнца, зима. Через полгода ситуация обратная.

Для мест к северу или к югу от экватора основной особенностью, сопровождающей каждый сезон, является изменение температуры, вызванное переменным количеством солнечного света, падающего на каждое полушарие Земли на протяжении ее годовой орбиты.Полушарие, наклоненное к Солнцу, будет дольше находиться на солнце и больше попадать под прямыми солнечными лучами.

слева: Зима в северном полушарии — количество солнечного света, падающего на северное полушарие, намного меньше, чем… справа: … количество солнечного света, падающего на южное полушарие летом в южном полушарии.

Поскольку Солнце летом находится выше в небе, солнечный свет, достигающий поверхности, более концентрированный.Зимой Солнце находится ниже в небе, и солнечный свет распространяется на большую площадь. Весной и осенью оба полушария получают примерно одинаковое количество солнечного света.

На экваторе колебания температуры намного меньше в течение года, и принято рассматривать только два сезона: сухой и влажный (или муссонный). Для наблюдателей прямо на северном и южном полюсе есть только два сезона — почти шестимесячная зимняя ночь, за которой следует почти шестимесячный летний день! В пределах Полярного и Южного полярных кругов (66.5 градусов северной и южной широты), будет по крайней мере один полярный день (24 часа непрерывного дневного света, иногда называемый «полуночным солнцем») и одна полярная ночь (24 часа непрерывной темноты).

Дата начала сезонов часто выбирается для начала в даты солнцестояний (летнее и зимнее) и равноденствий (осень и весна). В качестве альтернативы начало нового сезона может быть связано с первым днем ​​месяца (декабрь, март, июнь и сентябрь), в котором происходит солнцестояние или равноденствие.

Иногда считается, что изменение расстояния от Земли до Солнца из-за ее эллиптической орбиты является причиной смены времен года. Это неверно! Расстояние Земли от Солнца варьируется примерно на 3% от самого близкого (расстояние перигелия = 147,09 миллиона км) до самого дальнего сближения (расстояние афелия = 152,10 миллиона км). Это небольшое изменение расстояния не может объяснить разницу температур между летом и зимой и не может объяснить, почему в одном полушарии может быть зима, а в другом — лето.

почему в определенное время года бывают разные сезоны?

Любопытные дети — это серия для детей всех возрастов, в которой «Разговор» просит экспертов ответить на вопросы детей. Приветствуются все вопросы: узнайте, как войти, внизу этой статьи.

---

Почему у нас разные сезоны в определенное время года? — Шрей, девять лет, Мумбаи, Индия

В течение года Земля совершает путешествие вокруг Солнца.Причина, по которой у нас есть времена года, заключается в том, что во время своего путешествия вокруг Солнца Земля наклоняется. Наклон Земли влияет на количество дневного света, получаемого каждым полушарием, что, в свою очередь, делает температуру выше или ниже.

Например, если вы живете в северном полушарии, то есть к северу от экватора, например, в Европе, США или Индии, то зима бывает в декабре, январе и феврале. Это когда северное полушарие отклонено от Солнца, и дни становятся короче.

В любой точке к югу от экватора, например в Австралии или Латинской Америке, в эти месяцы лето.Это потому, что южное полушарие наклонено к Солнцу, а дни длиннее.

Солнцестояния и равноденствия

У каждого сезона есть средняя точка. Летом и зимой эти средние точки называются солнцестоянием. Летнее солнцестояние — самый длинный день и самая короткая ночь в году. Зимнее солнцестояние — самый короткий день в году и самая длинная ночь.

Весной и осенью средние точки называются равноденствиями. В период весеннего и осеннего равноденствий день и ночь имеют одинаковую длину.

Тысячи и тысячи лет — прямо в каменный век — люди знали, как тренироваться, когда солнцестояния и равноденствия случаются в течение всего года.

Стоунхендж на закате. codybeckner / Flickr., CC BY-NC

Действительно, они построили сотни удивительных каменных кругов — таких как знаменитый Стоунхендж — по всей Европе, которые отмечали определенные времена года в течение года.

В наши дни мы даже умеем рассчитывать времена года на других планетах.Например, следующее весеннее равноденствие на Марсе — 23 марта.

Путешествие вокруг Солнца

Чтобы понять, как это работает, представьте небольшой шар (представляющий Землю), движущийся по кругу вокруг лампочки (Солнца). Скажем, у мяча есть линия, проведенная по центру, представляющая экватор. Если у вас есть эти вещи дома, вы можете попробовать это сами.

Когда мяч движется вокруг лампочки, половина, ближайшая к свету, будет гореть, а другая половина будет в темноте.Один полный круг вокруг лампочки представляет один полный год на Земле.

Когда вы перемещаете шар вокруг лампочки, попробуйте крутить его кончиками пальцев, чтобы свет всегда падал прямо на экватор.

Если бы Земля простиралась таким образом, день и ночь были бы одинаковой длины круглый год, и не было бы времен года.

Земля без времен года. Ян Уиттакер, автор предоставил

Теперь возьмите этот маленький шар и наклоните его под углом, чтобы свет от лампочки больше не светил прямо на экватор.Если вы делаете это дома, может помочь раскрасить верхнюю или нижнюю половину мяча.

Наклон Земли

Теперь полушария шара будут получать разное количество света одновременно. Полусфера, наклоненная от колбы, получает меньше света, а полусфера, наклоненная к колбе, — больше.

Земля в январе. Ян Уиттакер, автор предоставил

Это означает, что сейчас «лето» в полушарии, наклоненном к лампочке, и «зима» в полушарии, наклоненной в сторону.

Удерживая мяч под тем же углом, переместите его на другую сторону лампочки. Полушарие, которое было отклонено от колбы, теперь наклонено к ней. Итак, полушарие, которое было «зимой», когда вы начали перемещать мяч, теперь находится «летом», а полушарие, которое было «летом», теперь находится в «зимнем».

Земля в июне. Ян Уиттакер, автор предоставил

То же самое происходит, когда Земля движется вокруг Солнца, что дает нам разные времена года в определенное время года.

Помните, уменьшение солнечного света и более низкие температуры зимой происходят не потому, что полушарие находится дальше, а потому, что солнце находится над горизонтом в течение гораздо более короткого времени.

---

Здравствуйте, любопытные ребята! У вас есть вопрос, на который вы хотите дать ответ эксперта? Попросите кого-нибудь из взрослых прислать нам свой вопрос. Вы можете:

* Отправьте свой вопрос по адресу [email protected]
* Сообщите нам в Twitter, пометив @ConversationUK хэштегом #curiouskids или
* Напишите нам на Facebook.

CC BY-ND

Сообщите, пожалуйста, свое имя, возраст и город, в котором вы живете. Если хотите, вы также можете отправить аудиозапись своего вопроса. Отправляйте сколько угодно вопросов! Мы не сможем ответить на все вопросы, но сделаем все, что в наших силах.

---

Другие статьи «Любопытные дети», написанные академическими экспертами:

Почему на Земле есть времена года?

Краткий ответ:

У Земли есть сезоны, потому что ее ось наклонена.Ось Земли всегда направлена ​​в одном направлении, поэтому разные части Земли получают прямые лучи Солнца в течение года. Например, летом солнечные лучи попадают в этот регион сильнее, чем в любое другое время года.

Многие люди считают, что летом Земля находится ближе всего к Солнцу. и самый дальний зимой …
СКАЗАТЬ ЧТО ?!

Хотя эта идея имеет смысл, она неверна.

Это правда, что орбита Земли не является идеальным кругом.Он немного удлинен, поэтому в течение части года Земля находится ближе к Солнцу, чем в другое время. Однако в Северном полушарии у нас зима, когда Земля находится ближе всего к Солнцу, и лето, когда оно находится дальше всего!

Есть совершенно другая причина смены времен года на Земле.

У Земли есть сезоны, потому что где-то в начале ее долгой истории что-то очень большое ударило по молодой Земле, сбив ее с толку. Таким образом, вместо того, чтобы вращаться так, чтобы его ось была перпендикулярна плоскости орбиты, он наклонен 23.45 градусов от перпендикуляра.

Между прочим, это большое нечто, ударившееся о Землю, также выбило ее кусок, который стал нашей Луной. По крайней мере, это общепринятая теория.

Итак, вот мы, вращаемся вокруг Солнца, но немного наклонены и всегда с осью, направленной в одном направлении. Так что разные части Земли получают прямые лучи Солнца, когда мы путешествуем в течение года.

Таким образом, иногда это Северный полюс, наклоненный к Солнцу (как в июне), а иногда это Южный полюс, наклоненный к Солнцу (как в декабре).Значит, времена года. В Северном полушарии сейчас июньское лето, потому что солнечные лучи попадают в эту часть Земли более непосредственно, чем в любую другую точку земной орбиты — или, другими словами, более прямо, чем в любое другое время года. В Северном полушарии сейчас зима в декабре, потому что именно тогда наступает черед Южного полюса наклониться к Солнцу.

Отсюда следует, что если вы живете в Северной Америке, зимой путь Солнца по небу идет больше к югу, восходя на юго-востоке и заходя на юго-западе.Летом Солнце движется прямо над головой, восходя на востоке, над головой в полдень и садясь на западе. Если вы живете в Южном полушарии, Солнце будет в небе зимой (то есть в июне, июле и августе) севернее.

Итак, если вы едете в Южную Африку на зимние каникулы, возьмите с собой купальник и оставьте лыжи дома.

Времена года | Астрономия

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Опишите, как наклон земной оси вызывает смену времен года
• Объясните, как сезонные различия на Земле меняются в зависимости от широты
.

Один из фундаментальных фактов жизни на средних широтах Земли, где проживает большинство читателей этой книги, заключается в том, что в течение года в тепле, которое мы получаем от Солнца, наблюдаются значительные колебания.Таким образом, мы делим год на сезон , каждый с разным количеством солнечного света. Разница между сезонами становится более заметной по мере того, как мы путешествуем дальше на север или юг от экватора, а времена года в Южном полушарии противоположны тем, что мы находим на северной половине Земли. Имея в виду эти наблюдаемые факты, давайте спросим, ​​чем вызваны времена года.

Многие люди полагали, что времена года были результатом изменения расстояния между Землей и Солнцем.Поначалу это звучит разумно: должно быть холоднее, когда Земля находится дальше от Солнца. Но факты не подтверждают эту гипотезу. Хотя орбита Земли вокруг Солнца представляет собой эллипс, ее расстояние от Солнца варьируется всего примерно на 3%. Этого недостаточно, чтобы вызвать значительные колебания в нагревании Солнца. Что еще хуже для людей в Северной Америке, которые придерживаются этой гипотезы, Земля фактически находится ближе всего к Солнцу в январе, когда в Северном полушарии середина зимы. И если расстояние было решающим фактором, почему в двух полушариях были бы противоположные сезоны? Как мы покажем, сезоны на самом деле вызваны 23.Наклон оси Земли на 5 °.

Времена года и солнце

На рисунке 1 показан годовой путь Земли вокруг Солнца с наклоном оси Земли на 23,5 °. Обратите внимание, что наша ось продолжает указывать одно и то же направление в небе в течение года. Когда Земля движется вокруг Солнца, в июне северное полушарие «наклоняется» к Солнцу и освещается более прямо. В декабре ситуация обратная: южное полушарие наклоняется к Солнцу, а северное полушарие отклоняется.В сентябре и марте Земля наклоняется «вбок» — ни к Солнцу, ни от него, — поэтому оба полушария в равной степени пользуются солнечным светом.

Рисунок 1: Времена года. Мы видим Землю в разное время года, когда она вращается вокруг Солнца. В июне северное полушарие «наклоняется» к Солнцу, а те, кто находится на севере, переживают лето и имеют более длинные дни. В декабре, зимой в Северном полушарии, Южное полушарие «наклоняется» к Солнцу и освещается более прямо. Весной и осенью два полушария получают более равные доли солнечного света.1

Как то, что Солнце предпочитает одно полушарие, делает его теплее для нас на поверхности Земли? Нам необходимо учитывать два эффекта. Когда мы наклоняемся к Солнцу, солнечный свет падает на нас под более прямым углом и более эффективно нагревает поверхность Земли (рис. 2). Вы можете получить аналогичный эффект, посветив фонариком на стену. Если направить фонарик прямо на стену, вы получите яркое пятно света. Но если держать фонарик под углом (если стена «высовывается» из луча), то пятно света будет более разбросанным.Как и прямой свет, июньский солнечный свет более прямой и интенсивный в северном полушарии и, следовательно, более эффективен для обогрева.

Рисунок 2: Солнечные лучи летом и зимой. (a) Летом Солнце появляется высоко в небе, и его лучи попадают на Землю более прямо, распространяясь меньше. (б) Зимой Солнце находится низко в небе, и его лучи распространяются на гораздо большую площадь, становясь менее эффективными при нагревании земли.

Второй эффект связан с продолжительностью времени, которое Солнце проводит над горизонтом (рис. 3).Даже если вы никогда раньше не задумывались об астрономии, мы уверены, что вы заметили, что продолжительность светового дня увеличивается летом и уменьшается зимой. Посмотрим, почему это происходит.

Рис. 3. Путь Солнца в небе для разных сезонов. 21 июня Солнце встает к северу от востока и заходит к северу от запада. Для наблюдателей в северном полушарии Земли Солнце проводит около 15 часов над горизонтом в Соединенных Штатах, что означает больше часов дневного света. 21 декабря Солнце встает к югу от востока и заходит к югу от запада.Он проводит 9 часов над горизонтом в Соединенных Штатах, что означает меньшее количество часов дневного света и больше часов ночи в северных странах (и острая потребность людей проводить праздники, чтобы подбодрить себя). 21 марта и 21 сентября Солнце проводит равное количество времени над и под горизонтом в обоих полушариях.

Как мы видели в «Наблюдении за небом: зарождение астрономии», эквивалентный способ смотреть на наш путь вокруг Солнца каждый год — это притвориться, что Солнце движется вокруг Земли (по кругу, называемому эклиптикой).Поскольку ось Земли наклонена, эклиптика наклонена примерно на 23,5 ° относительно небесного экватора. В результате то, где мы видим Солнце на небе, меняется с течением года.

В июне Солнце находится к северу от небесного экватора и проводит больше времени с теми, кто живет в Северном полушарии. Он поднимается высоко в небо и находится над горизонтом в Соединенных Штатах на целых 15 часов. Таким образом, Солнце не только нагревает нас более прямыми лучами, но и имеет больше времени для этого каждый день.(Обратите внимание на рис. 3, что выигрыш в Северном полушарии — это потеря Южного полушария. Там июньское Солнце находится низко в небе, что означает меньшее количество световых часов. В Чили, например, июнь более холодное и темное время года.) В декабре , когда Солнце находится к югу от небесного экватора, ситуация обратная.

Рисунок 4: Земля 21 июня. Это дата летнего солнцестояния в северном полушарии. Обратите внимание, что когда Земля вращается вокруг своей оси (линия, соединяющая Северный и Южный полюсы), Северный полюс находится под постоянным солнечным светом, а Южный полюс скрыт за 24 часами темноты.Солнце находится в зените для наблюдателей на тропике Рака.

Давайте посмотрим, как выглядит свечение Солнца на Земле в определенные даты года, когда эти эффекты максимальны. Примерно 21 июня (дата, которую мы, живущие в северном полушарии, называем летним солнцестоянием или иногда первым днем ​​лета), Солнце светит прямо на северное полушарие Земли. Он появляется примерно в 23 ° к северу от экватора и, таким образом, в этот день проходит через зенит мест на Земле, находящихся на 23 ° северной широты.Ситуация подробно показана на рисунке 4. Для человека, находящегося на 23 ° северной широты (например, около Гавайев), в полдень Солнце находится прямо над головой. Эта широта, на которой Солнце может появиться в зените в полдень первого дня лета, называется тропиком Рака .

Мы также видим на рисунке 4, что солнечные лучи светят по всему Северному полюсу в день солнцестояния . Когда Земля вращается вокруг своей оси, Северный полюс постоянно освещается Солнцем; во всех местах в пределах 23 ° от полюса солнце светит 24 часа.Солнце в этот день находится настолько далеко на север, насколько возможно; таким образом, 90 ° — 23 ° (или 67 ° N) — это самая южная широта, на которой Солнце может быть видно в течение полных 24 часов (иногда это называют «страной полуночного Солнца»). Этот круг широты называется полярным кругом .

Рисунок 5: Земля 21 декабря. Это дата зимнего солнцестояния в северном полушарии. Сейчас Северный полюс находится в темноте 24 часа, а Южный полюс светится. Солнце находится в зените для наблюдателей в тропике Козерога и, таким образом, находится низко в небе для жителей Северного полушария.

Многие древние культуры планировали специальные мероприятия во время летнего солнцестояния, чтобы отметить самые длинные дни и поблагодарить своих богов за то, что они сделали погоду теплой. Это требовало, чтобы люди отслеживали продолжительность дня и путь Солнца на север, чтобы знать правильный день для «вечеринки». (Вы можете сделать то же самое, наблюдая в течение нескольких недель с одной и той же точки наблюдения, где Солнце восходит или садится относительно фиксированного ориентира. Весной Солнце будет восходить все дальше и дальше к северу от востока, а заходить все дальше и дальше. к северу от запада, достигая максимума в период летнего солнцестояния.)

Теперь посмотрим на Южный полюс на рисунке 4. 21 июня все места в пределах 23 ° от Южного полюса, то есть к югу от того, что мы называем Южным полярным кругом , вообще не видят Солнца в течение 24 часов.

Ситуация меняется на противоположную 6 месяцев спустя, примерно 21 декабря (дата зимнего солнцестояния года года, или первый день зимы в Северном полушарии), как показано на рисунке 5. Теперь это полярный круг, который имеет 24 -часовая ночь и Южный полярный круг с полуночным Солнцем.На 23 ° южной широты, называемой тропиком Козерога , Солнце проходит через зенит в полдень. Дни длиннее в Южном полушарии и короче на севере. В Соединенных Штатах и ​​Южной Европе в течение дня может быть только 9 или 10 часов солнечного света. В Северном полушарии зима, а в Южном полушарии — лето.

Пример 1: сезонные колебания

Как вы можете видеть на Рисунке 4, Тропик Рака — это широта, на которой Солнце находится прямо над головой во время летнего солнцестояния.В это время Солнце находится на склонении на 23 ° северной широты небесного экватора, а соответствующая широта на Земле составляет 23 ° северной широты от экватора. Если бы Земля наклонилась немного меньше, то Тропик Рака был бы на более низкой широте, ближе к экватору.

Полярный круг отмечает самую южную широту, для которой продолжительность дня составляет 24 часа в день летнего солнцестояния. Он расположен на 90 ° — 23 ° = 67 ° северной широты экватора Земли. Если бы Земля наклонилась немного меньше, то Полярный круг сместился бы дальше на север.В пределе, при котором Земля вообще не наклонена (ее ось перпендикулярна эклиптике), Тропик Рака будет прямо на экваторе Земли, а Полярный круг будет просто Северным полюсом. Предположим, что угол наклона земной оси был всего 5 °. Как это повлияет на времена года и расположение Тропика Рака и Полярного круга?

Показать ответ

Если бы Земля наклонялась меньше, времена года были бы менее суровыми. Различия в продолжительности дня и прямом солнечном свете в течение года будут очень небольшими, а дневная траектория Солнца в небе не будет сильно меняться.Если бы Земля была наклонена на 5 °, положение Солнца в день летнего солнцестояния было бы на 5 ° северной широты небесного экватора, поэтому тропик Рака был бы на соответствующей широте на Земле в 5 ° северной широты экватора. Полярный круг будет расположен на 90 ° — 5 ° = 85 ° северной широты от экватора.

Проверьте свои знания

Предположим, что угол наклона оси Земли равен 16 °. В чем же тогда будет разница в широте между Полярным кругом и тропиком Рака? Каким будет влияние на времена года по сравнению с фактическим наклоном на 23 °?

Показать ответ

Тропик Рака находится на широте, равной наклону Земли, поэтому в данном случае он будет на 16 ° северной широты.Полярный круг находится на широте, равной 90 ° минус наклон Земли, или 90 ° — 16 ° = 74 °. Разница между этими двумя широтами составляет 74 ° — 16 ° = 58 °. Поскольку наклон Земли меньше, будет меньше изменений в наклоне Земли и меньше изменений в траектории Солнца в течение года, поэтому будут более мягкие сезонные изменения.

Вы можете увидеть анимацию движения Солнца в разные сезоны вместе с покадровой съемкой света и тени с камеры, установленной в кампусе Университета Небраски.

Во многих культурах, которые развились на некотором расстоянии к северу от экватора, около 21 декабря отмечается праздник, чтобы помочь людям справиться с удручающей нехваткой солнечного света и часто опасно низкими температурами. Первоначально это часто было время для сборища с семьей и друзьями, для обмена запасами еды и питья и для ритуалов, просящих богов вернуть свет и тепло и изменить цикл времен года. Многие культуры создали сложные устройства для предвидения наступления самого короткого дня в году.Стоунхендж в Англии, построенный задолго до изобретения письма, вероятно, является одним из таких устройств. В наше время мы продолжаем традицию зимнего солнцестояния, проводя различные праздничные мероприятия примерно в этот декабрьский день.

На полпути между солнцестоянием, примерно 21 марта и 21 сентября, Солнце находится на небесном экваторе. С Земли он появляется над экватором нашей планеты и не благоприятствует ни одному полушарию. Таким образом, каждое место на Земле получает примерно 12 часов солнечного света и 12 часов ночи.Точки, где Солнце пересекает небесный экватор, называются весенним равноденствием (весна) и осенним (осенним) равноденствием .

Времена года на разных широтах

Сезонные эффекты различны на разных широтах Земли. Например, около экватора все сезонов примерно одинаковы. Каждый день в году Солнце встает в половине случаев, поэтому здесь примерно 12 часов солнечного света и 12 часов ночи. Местные жители определяют сезоны по количеству дождя (сезон дождей и сезон засухи), а не по количеству солнечного света.По мере того, как мы путешествуем на север или юг, времена года становятся более выраженными, пока мы не достигнем крайних случаев в Арктике и Антарктике.

На Северном полюсе все небесные объекты, которые находятся к северу от небесного экватора, всегда находятся над горизонтом и, когда Земля поворачивается, вращаются параллельно ей. Солнце находится к северу от небесного экватора примерно с 21 марта по 21 сентября, поэтому на Северном полюсе Солнце встает, когда достигает точки весеннего равноденствия, и заходит, когда достигает точки осеннего равноденствия. Каждый год на каждом полюсе по 6 месяцев светит солнце, а затем 6 месяцев темноты.

Пример 2: Положение Солнца на небе

Координаты Солнца на небесной сфере варьируются от склонения 23 ° северной широты небесного экватора (или + 23 °) до 23 ° южной широты небесного экватора (или –23 °). Таким образом, высота Солнца в полдень, когда оно пересекает меридиан, изменяется всего на 46 °. Какова высота Солнца в полдень 21 марта, если смотреть с точки на экваторе Земли? Какова его высота 21 июня, если смотреть с точки на экваторе Земли?

Показать ответ

На экваторе Земли небесный экватор проходит через зенит.21 марта Солнце пересекает небесный экватор, поэтому в полдень его следует найти в зените (90 °). 21 июня Солнце находится на 23 ° северной широты небесного экватора, поэтому в полдень оно будет на 23 ° от зенита. Высота над горизонтом будет на 23 ° меньше высоты зенита (90 °), то есть 90 ° — 23 ° = 67 ° над горизонтом.

Проверьте свои знания

Какова высота Солнца в полдень 21 декабря, если смотреть с места на тропике Рака?

Показать ответ

В день зимнего солнцестояния Солнце находится примерно в 23 ° южной широты небесного экватора.От тропика Рака, находящегося на 23 ° северной широты, зенит будет иметь склонение 23 ° северной широты. Разница в склонении между зенитом и положением Солнца составляет 46 °, поэтому Солнце будет находиться на 46 ° от Солнца. зенит. Это означает, что он будет на высоте 90 ° — 46 ° = 44 °.

Разъяснения о реальном мире

До сих пор в наших обсуждениях мы описывали восход и заход Солнца и звезд так, как они выглядели бы, если бы на Земле было мало атмосферы или совсем ее не было. В действительности, однако, атмосфера имеет любопытный эффект, позволяя нам немного заглядывать «за горизонт».«Этот эффект является результатом преломления , отклонения света, проходящего через воздух или воду, о чем мы поговорим в Astronomical Instruments. Из-за этой атмосферной рефракции (и того факта, что Солнце — не светящаяся точка, а диск) кажется, что Солнце восходит раньше и заходит позже, чем если бы атмосферы не было.

Кроме того, атмосфера рассеивает свет и обеспечивает некоторое сумеречное освещение, даже когда Солнце находится за горизонтом. Астрономы определяют утренние сумерки как начало, когда Солнце находится на 18 ° ниже горизонта, а вечерние сумерки продолжаются до тех пор, пока Солнце не опускается более чем на 18 ° ниже горизонта.

Эти атмосферные эффекты требуют небольших исправлений во многих наших утверждениях о временах года. Например, в дни равноденствия Солнце кажется выше горизонта на несколько минут дольше 12 часов и ниже горизонта менее 12 часов. Эти эффекты наиболее драматичны на полюсах Земли, где Солнце фактически можно увидеть более чем за неделю до того, как оно достигнет небесного экватора.

Вы, наверное, знаете, что летнее солнцестояние (21 июня) — не самый теплый день в году, даже если он самый продолжительный.Самые жаркие месяцы в Северном полушарии — июль и август. Это потому, что наша погода включает воздух и воду, покрывающие поверхность Земли, и эти большие резервуары не нагреваются мгновенно. Вы, наверное, наблюдали этот эффект на себе; Например, пруд не нагревается в момент восхода Солнца, но становится самым теплым ближе к вечеру, когда успевает поглотить солнечное тепло. Точно так же Земля становится теплее после того, как получила возможность поглотить дополнительный солнечный свет, который является летним подарком Солнца для нас.А самые холодные времена зимы — через месяц и более после зимнего солнцестояния.

Основные понятия и краткое изложение

Знакомый цикл времен года является результатом наклона оси вращения Земли на 23,5 °. В день летнего солнцестояния Солнце находится выше в небе, и его лучи падают на Землю более прямо. Солнце находится в небе больше половины дня и может дольше нагревать Землю. Во время зимнего солнцестояния Солнце находится низко в небе, и его лучи входят под большим углом; кроме того, он работает менее 12 часов, поэтому у этих лучей меньше времени на нагрев.Во время весеннего и осеннего равноденствий Солнце находится на небесном экваторе, и мы имеем около 12 часов дня и ночи. Времена года разные на разных широтах.

Что такое летнее солнцестояние? Вот что вам нужно знать.

В этом году летнее солнцестояние в северной части страны приходится на 20 июня в 23:32. EDT (21 июня в 3:32 UT). К югу от экватора этот момент знаменует неофициальное начало зимы. Солнцестояния происходят в одно и то же время по всему миру, но их местное время зависит от часовых поясов.( В редких небесных шоу Юпитер и Сатурн почти «соприкоснутся» во время зимнего солнцестояния. )

Традиционно летнее и зимнее солнцестояние помогали отмечать смену времен года — наряду с их аналогами, весенним и осенним равноденствиями. Однако современные метеорологи официально используют температурные записи вместо того, чтобы проводить границы между сезонами. Так что же такое солнцестояние и как они отмечались на протяжении всей истории? Вот все, что вам нужно знать.

Что такое солнцестояния?

Солнцестояния происходят из-за того, что ось вращения Земли наклонена примерно на 23 °.4 градуса относительно орбиты Земли вокруг Солнца. Этот наклон определяет времена года на нашей планете, поскольку северное и южное полушария получают неравное количество солнечного света в течение года. С марта по сентябрь северное полушарие больше наклонено к солнцу, что ведет к его весне и лету. С сентября по март северное полушарие наклонено, поэтому здесь осень и зима. Сезоны Южного полушария перевернуты.

В два момента каждый год — так называемые солнцестояния — ось Земли наклонена наиболее близко к Солнцу.Полушарие, наиболее наклоненное к нашей домашней звезде, видит свой самый длинный день, а полушарие, отклоненное от Солнца, видит свою самую длинную ночь. Во время летнего солнцестояния в северном полушарии, которое всегда приходится на 21 июня, в южном полушарии наступает зимнее солнцестояние. Аналогичным образом, во время зимнего солнцестояния в Северном полушарии, которое приходится на 22 декабря, в Южном полушарии наступает период летнего солнцестояния.

Вы также можете думать о солнцестоянии с точки зрения того, где на Земле появляется солнце.Во время летнего солнцестояния в северном полушарии солнце появляется прямо над тропиком Рака, линией 23,5 градуса северной широты. (Это как можно дальше на север и все еще видеть солнце прямо над головой.) Во время зимнего солнцестояния в северном полушарии солнце появляется прямо над тропиком Козерога, южным зеркальным отражением тропика Рака.

Земля — ​​не единственная планета, на которой отмечены солнцестояния и равноденствия; любая планета с наклоненной осью вращения тоже увидит их.Фактически, планетологи используют солнцестояния и равноденствия для определения «сезонов» для других планет в нашей солнечной системе.

Тем не менее, стоит отметить, что сезоны на других планетах климатически не равны сезонам на Земле по нескольким причинам. Во-первых, планеты различаются по наклону оси: ось вращения Венеры наклонена всего на три градуса, поэтому сезонная разница между летним и зимним солнцестоянием Венеры гораздо меньше, чем на Земле. Кроме того, такие планеты, как Марс, имеют менее круговые орбиты, чем Земля, а это означает, что их расстояния от Солнца меняются сильнее, чем у нас, с соответственно большим влиянием на сезонную температуру.

Наклон оси Земли играет гораздо большую роль, чем ее почти круговая орбита, в управляющих сезонах года. Земля приближается к Солнцу примерно через две недели после декабрьского солнцестояния, зимой в Северном полушарии. Земля находится дальше всего от Солнца примерно через две недели после июньского солнцестояния, летом в Северном полушарии.

Солнцестояние на протяжении всей истории

Люди наблюдают за восходом летнего солнца над мегалитическим памятником Стоунхендж 21 июня 2005 года на равнине Солсбери, Англия.Толпы людей собрались у древнего каменного круга, чтобы отпраздновать летнее солнцестояние, самый длинный день в году в Северном полушарии.

Фотография Питера Макдиармида, Getty Images

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

На протяжении тысячелетий культуры по всему миру изобретали способы празднования и почитания этих небесных событий — от строительства сооружений, соответствующих солнцестоянию, до проведения шумных фестивалей в его честь.

Хотя назначение загадочного английского сооружения Стоунхендж остается неизвестным, этот 5000-летний памятник имеет особую связь с солнцестоянием.В день летнего солнцестояния Пяточный камень комплекса, который стоит за пределами главного круга Стоунхенджа, выстраивается в линию с восходящим солнцем.

В Египте Великие пирамиды в Гизе, кажется, тоже выровнены по солнцу. Если смотреть со Сфинкса, солнце садится между пирамидами Хуфу и Хафра во время летнего солнцестояния, хотя остается неясным, как именно древние египтяне сориентировали его таким образом.

Многие культуры нашли уникальные способы отмечать летнее солнцестояние. Традиционный скандинавский праздник Иванова дня встречает его танцами, выпивкой и романтикой.Во время славянского праздника Ивана Купала люди носят цветочные венки и танцуют вокруг костров, а некоторые отважные души прыгают через костры, чтобы обеспечить удачу и здоровье. Согласно более современной традиции, жители Фэрбенкса, Аляска, во время летнего солнцестояния проводят ночную бейсбольную игру, чтобы отметить тот факт, что летом они могут иметь до 22,5 часов светового дня. С 1906 года в игру «Полуночное солнце» играют 115 раз.

Зимнее солнцестояние тоже стало празднованием.24 июня, во время зимнего солнцестояния в Южном полушарии, Империя инков отметила Инти Райми — праздник, посвященный могущественному богу солнца религии инков Инти, и отметила Новый год инков. Фестиваль до сих пор отмечается в Андах, а с 1944 года реконструкция Инти Райми проводится в Куско, Перу, менее чем в двух милях от его дома Империи инков. Древние римляне отмечали зимнее солнцестояние с Сатурналиями, семидневным фестивалем, во время которого дарили подарки, украшали дома растениями и зажигали свечи.А в декабре иранцы празднуют Ялду. Фестиваль — основа с тех пор, как зороастризм был доминирующей религией Ирана, — традиционно чествует рождение Митры, древней персидской богини света.

Заблуждения о солнцестояниях

Если солнцестояния отмечают самые яркие и самые темные дни в году, почему температура не отражает этого?

Короче говоря, это связано с тем, что суше и воде Земли требуется время, чтобы нагреться и остыть. В США самые низкие температуры в году устанавливаются после середины января, примерно через месяц после зимнего солнцестояния в Северном полушарии.Точно так же термометры достигают максимума в США в июле и августе, через несколько недель после летнего солнцестояния.

Некоторые также считают, что, поскольку вращение Земли замедляется, каждое новое солнцестояние устанавливает новый рекорд продолжительности светового дня. Но это не так.

Это, безусловно, правда, что вращение Земли замедлилось за миллиарды лет, поскольку Земля теряет угловой момент из-за приливов нашей планеты. Линии роста на ископаемых кораллах показывают, что более 400 миллионов лет назад дни на Земле длились менее 22 часов.

Но постепенное замедление движения Земли — не единственный фактор. Представьте фигуристку, крутящуюся на коньках; они могут ускорить или замедлить свои кружения, насколько сильно подтянуты конечности. Точно так же изменения в распределении массы Земли — от ветров Эль-Ниньо до таяния льдов Гренландии — могут тонко изменить скорость вращения нашей планеты.

Принимая все это во внимание, считается, что самый длинный день с 1830-х годов пришелся на 1912 год. Он длился менее чем на четыре миллисекунды дольше, чем в среднем за последнее время.

Почему у нас есть времена года?

В Великобритании четыре сезона: Весна — С марта по май Лето — С июня по август Осень — С сентября по ноябрь Зима — с декабря по февраль

Средняя температура каждого сезона в Великобритании

Многие люди думают, что некоторые части года жарче, потому что мы ближе к Солнцу, но настоящая причина в том, что Земля шаткая (наклонная) .

У нас есть времена года, потому что Земля наклонена (шаткая), когда она ежегодно совершает свое путешествие вокруг Солнца.

Наклон Земли

Ось Земли наклонена под углом 23,5 градуса . Это означает, что Земля всегда «указывает» в одну сторону, когда вращается вокруг Солнца. Итак, иногда Солнце находится в том направлении, куда указывает Земля, но не в другое время. Различное количество солнечного света вокруг Земли в течение года создает времена года.

Наклон ОСИ Земли — самая важная причина возникновения сезонов.

У нас жаркое лето и холодная зима из-за наклона земной оси.

Наклон Земли означает, что Земля наклонится к Солнцу (летом) или отклонится от Солнца (зима) через 6 месяцев. Между ними наступят Весна и Осень.

• Земля вращается вокруг Солнца.
• Северный полюс всегда указывает в ту же сторону, что и Земля вращается вокруг Солнца.
• Движение Земли вокруг Солнца вызывает смену времен года.

Земля обращается вокруг Солнца за 365,24 дня. Когда мы движемся вокруг Солнца в течение года, количество света, получаемого каждой областью планеты, варьируется по длине.

Когда ось Земли направлена ​​к Солнцу, в этом полушарии наступает лето.Когда ось Земли направлена ​​в сторону, можно ожидать зимы.

——————————————-

Сейчас Лето время в странах Северного полушария .

Сейчас Зима время в странах Южного полушария .

——————————————-

Сейчас зима в странах Северного полушария .

Сейчас Лето время в странах Южного полушария .

——————————————-

Поскольку наклон оси составляет 23 1/2 градуса, северный полюс никогда не указывает прямо на Солнце.

Северный полюс начинает удаляться от Солнца. Солнце поднимается ниже в небе, поэтому дни становятся короче. Когда Солнце находится в средней точке неба, мы достигаем «осеннего равноденствия», примерно 22 сентября.День и ночь длится 12 часов, это начало осени.

Земля продолжает свой путь, и наш северный полюс снова начинает двигаться к Солнцу. Солнце движется вверх в нашем небе, и дни становятся длиннее. Опять же, мы достигаем середины, когда день и ночь длится 12 часов. Это называется «весенним равноденствием» и происходит примерно 21 марта.

Движение Земли вокруг Солнца вызывает смену времен года, но не влияет на температуру в течение времен года.

Многие люди считают, что температура меняется из-за того, что Земля ближе к Солнцу летом и дальше от Солнца зимой. Фактически, Земля находится дальше всего от Солнца в июле и ближе всего к Солнцу в начале января!

Солнце находится в пике в 12:00 (полдень) в любой день.

Летом солнце стоит выше, чем в другие три сезона.

Лето Летом солнечные лучи падают на Землю под крутым углом, потому что солнце находится выше в небе.Свет распространяется не очень сильно, что увеличивает количество энергии, попадающей в любую точку. Длинный световой день в летние месяцы дает Земле достаточно времени, чтобы достичь высоких температур. Вот почему в летние месяцы дни жарче. Поскольку солнце находится выше в небе, наши тени короче, чем в другие три сезона.

Зимой солнечные лучи падают на Землю под небольшим углом, потому что солнце находится ниже в небе.Эти лучи более распространены, что сводит к минимуму количество энергии, попадающей в любую точку. Длинные ночи и короткие дни не дают Земле прогреться. Вот почему у нас холодные зимы.

Летние месяцы

Лето теплее, а зима холоднее из-за продолжительности наших дней и ночей.
Летом световой день дольше, а ночное время короче.

Зимние месяцы
Зимой дни короче, а ночи длиннее.В долгие летние дни у солнца больше времени, чтобы согреть нас. А короткие зимние дни сменяются длинными холодными ночами.

1. Наклон
2. Revolution — Земля вращается вокруг Солнца.
3. Северный полюс всегда УКАЗЫВАЕТ в одном направлении
   

День и ночь равноденствия

Средняя температура каждого сезона в Великобритании

.