чем объясняется смена времен года на земле
Причина смены времён года и новая логика
«Наука должна быть весёлая, увлекательная и простая. Таковыми же должны быть и учёные» (П.Л. Капица). и преподаватели. Но более всего наука должна быть честная. «И ни один человек не должен покидать стены наших университетов без понимания того, как мало он знает» (Роберт Оппенгеймер). и как мало знают учёные. А чтобы так оно и было, нужно обратить внимание аудитории на какой-нибудь парадокс и срезать профессора математической лженауки на первой же лекции. Знаю, что говорю, и привожу очередной пример. Сегодня из астрономии, астрофизики, географии… и даже русского языка.
Первый вопрос профессору на засыпку: «Чем солнцестояние отличается от солнцеворота?». Профессор скажет «ничем», ведь он же учёный.
Второй вопрос на засыпку: «Почему не бывает ни весенних, ни осенних солнцестояний, если они просто обязаны быть при обращении наклонённой Земли вокруг Солнца?».
В дни близкие к равноденствиям наклонённый вправо земной шар находится точно боком по отношению к Солнцу, и такое его положение не может измениться на значительном участке очень пологой орбитальной дуги. Поэтому ответ на этот вопрос, как сейчас выяснится, вообще никто не знает. Кстати, так называемых равноденствий тоже не бывает. Почему?
Снова смотрим ту же таблицу: 18 марта продолжительность дня 11 часов 57 минут, а 19 марта – уже 12 часов 2 минуты; 25 сентября – 12 часов 4 минуты, а 26 сентября – 11 часов 59 минут. Оказывается, в дни предполагаемых равноденствий на Земле бывает самая большая скорость прибыли-убыли светового дня, которая равна примерно 5-ти минутам в сутки. Но равноденствий и солнцестояний не бывает не потому, что на то указывает таблица. И смена времён года на Земле происходит тоже не по календарю. Всё должно объясняться движением Земли вокруг Солнца и её наклоном.
У современных астрономов земная ось не только качается из стороны в сторону или «прецессирует», но ещё и люфтит, как на разбитых подшипниках, то есть «нутирует». Но вот следующий вопрос профессору на засыпку: «Что такое «прецессия» и «нутации» земной оси, если при этом её направление на Полярную звезду ничуть не изменяется, и только одна Полярная звезда всегда неподвижна на ночном небосводе?». И ещё вопрос: «Каким образом земной шар может быть наклонён к Солнцу каким-нибудь из полюсов в дни равноденствия, если в это время со стороны Солнца какое-то короткое время можно увидеть сразу оба полюса Земли, а на экваторе в это время солнце встаёт практически точно на Востоке и заходит точно на Западе?». Попробуйте наклонить стоящий к вам боком глобус к себе или от себя таким образом, чтобы оставались видимыми оба полюса на нём. и вы сломаете себе голову. Вот мы и говорим, что глупец тот, кто верит учёным и учебникам.
Ладно, не будем больше ходить вдоль да около. Вот теорема: «Наклонённая Земля обращается по наклонной орбите. При этом угол, на который земная ось отклонена от истинной вертикали солнечной оси в своём крайнем правом положении на орбите, равен примерно 16,3 градуса; плоскость земной орбиты наклонена к плоскости истинной горизонтали солнечного экватора справа налево на угол примерно в 7 градусов». (См. рис вверху. Рисунок не мой, но наклон орбиты на нём можно заметить.)
Эта теорема не отменяет ни одно из наблюдаемых явлений, а сама она доказывается только через их простые объяснения: 1) объясняет кажущийся или видимый земному наблюдателю наклон вертикальной солнечной оси, который равен якобы примерно 7-ми градусам (при движении наблюдателя снизу вверх по наклонной орбите солнечные пятна на вращающемся солнечном шаре опускаются вниз под углом в 7 градусов, что и создаёт видимость наклона солнечной оси); 2) объясняет отсутствие весеннего и осеннего равноденствия и отсутствие солнцестояний весной и осенью, а так же наибольшую в весенние и осенние дни скорость прибыли или убыли продолжительности дня (Земля со скоростью 30 км/c пересекает плоскость истинной горизонтали солнечного экватора и в один миг оказывается то ниже (весной), то выше (осенью) Солнца); 3) объясняет «странное» для земного наблюдателя поведение Меркурия на своей орбите (наблюдатель в течении года словно качается на наклонной орбите, и от этого в течении года изменяется ракурс, под которым он видит солнечный диск и Меркурий, отчего положение Меркурия смещается в разные стороны от истинного положения на своей наклонной орбите); 4) объясняет одинаковый угол максимальных либраций всех планет равный 7-ми градусам (все планеты в Солнечной системе обращаются примерно в одной плоскости, и эта плоскость наклонена так же как и орбита Земли, а наблюдатель смотрит на планеты то чуть снизу, то чуть сверху); 5) прекрасно объясняет причину смены времён года на Земле и смену температурного режима на полюсах всех планет в Солнечной системе. Это и объяснять не надо, а достаточно посмотреть на картинку.
Так что, плоскость земной орбиты действительно наклонена справа налево к истинно горизонтальной плоскости солнечного экватора вертикального Солнца. Но пока в наших учебниках есть только «столоцентрическая» система координат в Солнечной системе, можете задать своему профессору следующий вопрос на засыпку: «Почему Землю и даже само Солнце можно наклонить, а то, к чему они наклонены, наклонить нельзя?». А потому нельзя, что стоит нам под правые ножки стола, на котором стоит глобус, что-то подложить, как всё в Солнечной системе встанет на свои места, а вся наука о движении планет в Солнечной системе и авторитет учёных полетят с него кувырком. Многие учёные очень пекутся об авторитете науки, потому что своего авторитета у них никогда и не было.
Смена времен года на Земле
Причиной, почему на Земле происходит смена времен года, является наличие угла наклона относительно оси. Из-за него к источнику тепла полушария приближаются по очереди во время вращения планеты вокруг Солнца. На получающей большую часть тепла половине небесного тела наступает лето, а другая в этот период прогревается в 3 раза слабее, что приводит к наступлению зимы.
Почему происходит смена времен года
В древности люди объясняли перемену сезонов года с помощью мифологии. Лишь в эпоху Возрождения было доказано, что планета имеет форму шара, вращается вокруг Солнца. Тогда предложенная религиями версия была опровергнута.
При перемещении по орбите Земля то приближается к Солнцу, то отдаляется от небесного светила. Расстояние между телами варьируется от 147,1 до 152,1 млн км. При этом в начале июня Земля максимально отдаляется, а в начале января приближается к звезде. Движением вокруг небесного светила не объясняется смена сезонов года. Этот факт не знают многие взрослые люди.
Зима и лето сменяются из-за того, что планета прогревается неравномерно. Поскольку угол наклона оси по отношению к Солнцу составляет 23°, на одно полушарие солнечные лучи попадают под прямым углом, а на второе — под острым. Во время оборота лучше освещается то один участок, то другой из-за перемены положения относительно Солнца. Одно полушарие получает большую часть тепла. Там наступают летние дни. При этом на противоположное приходят зимние холода.
На экваторе, куда всегда попадают прямые солнечные лучи, смена сезонов происходит мягче, снега и отрицательных температур там не бывает. Чем дальше климатический пояс располагается от экватора, тем сильнее изменения в погодных условиях.
Если бы угол наклона отсутствовал, Земля круглый год прогревалась с одинаковой силой. Времена года в подобной ситуации не возникли бы. На экваторе установилось бы постоянное лето, а по мере удаления от него погода постепенно была бы все более холодной.
Постоянными были бы погодные условия и при отсутствии перемещения по орбите. В подобной ситуации одно полушарие постоянно освещалось бы лучше другого, там наблюдалось бы вечное лето. На противоположной части планеты всегда было бы холодно.
Ознакомиться с механизмом смены сезонов можно на схеме.
Календарные времена года
Год делится на 4 сезона:
Зимой световые дни укорачиваются, температура снижается. Количество осадков может увеличиться. В большей части регионов России выпадает снег, наблюдается отрицательная температура. В районах с более мягким климатом похолодание не такое сильное, возможны затяжные дожди, ливни.
Осень и весна представляют собой переходные состояния между летом и зимой. Погодные условия в эти периоды постепенно изменяются. Весной постепенно теплеет, а осенью, наоборот, холодает. Меняется и характер осадков. В весенние месяцы световые дни становятся длиннее, в осенние их продолжительность снижается.
Летом длина светового дня наибольшая. Увеличивается и температура воздуха. В расположенных неподалеку от полюсов областях темные ночи могут совсем отсутствовать. Там светло круглые сутки. Снег летом идет лишь на приближенных к полюсам территориях. На южном полушарии летом теплее, поскольку планета в этот период приближается к Солнцу.
Каждый сезон занимает 3 месяца. Когда они завершаются, происходит перемена времен года.
Астрономические времена года
Началом астрономических времен года считают дни, в которые центр Солнца проходит через точки солнцестояний либо равноденствий. Всего их 4, как и календарных сезона.
Астрономическое лето длится от летнего солнцестояния (21 июня) до осеннего равноденствия (23 сентября). Оно занимает 93 дня 14 часов и 24 минуты.
Затем наступает осень, продолжающаяся до 22 декабря — даты зимнего солнцестояния. Длится она 89 дней 18 часов и 42 минуты.
После следует длящаяся до весеннего равноденствия (21 марта) зима. Длина этого сезона равняется 89 дням и 30 минутам.
Весна завершается днем солнцестояния летом. Продолжительность ее равна 92 дням 20 часам и 12 минутам.
Периоды равноденствий
Равноденствиями называют периоды, когда продолжительность светового дня примерно равна длительности ночи. Каждый год таких суток 2. Весной равноденствие приходится на 20-21 марта, а осенью — на 22-23 сентября.
Солнцестояниями называют сутки, на которые приходятся самые длинные световой день и световая ночь.
Климатические времена года
Из-за физических свойств жидкости и почвы климатические сезоны сменяются позднее астрономических и не совпадают с календарными. Длительность задержек зависит от климатического пояса. Чем дальше от экватора, тем сильнее различаются лето с зимой.
На экваторе и вблизи от него лето и зима характеризуются большим количеством осадков, затяжными дождями. Весной и осенью влажность снижается, ливни пропадают. Температура около экватора всегда высокая. Здесь никогда не выпадает снег.
В тропиках зимние месяцы дождливые, а летние — жаркие и засушливые. В пустынях дожди даже зимой идут нечасто. Круглый год температура здесь выше 0°С.
В умеренном поясе возможны различные варианты для сезонов. Объясняют это близостью океана, теплых либо холодных течений. В Европе условия мягче, чем в Сибири, из-за близости Гольфстрима. Не опускается температура слишком низко и в Соединенных Штатах Америки.
В умеренно-континентальном климатическом поясе большая часть влаги приходится на лето. Зима сухая и холодная. В океаническом — дожди и снег отмечаются чаще зимой и осенью, а летом и весной количество осадков уменьшается. Муссонный климат, характерный для Дальнего Востока, отличается выпадением обильных дождей летом при почти полном отсутствии осадков зимой.
Для арктического и субарктического климатических поясов характерна перемена полярных дня и ночи. Большую часть времени солнечные лучи не попадают на эту местность, из-за чего здесь темно круглые сутки. Наблюдается вечная мерзлота. Даже летом температура не поднимается высоко, земля не прогревается. Сезонные колебания осадков выражены слабо.
Почему на Земле происходит смена времен года
Наверняка каждый интересовался вопросом, почему на земле происходит смена времен года. Ведь с наступлением нового сезона меняется не только погодные условия, но и наше самочувствие, настроение, образ жизни. Все с нетерпением ждут любимое время года. Кто ждет жарких дней или надеется на дождь и богатый урожай, кому по душе скрипучие морозы. Каждый сезон дарит свои прелести природы.
Месяцы по календарю
Временами года называют годичный цикл, разделенный на четыре сезона. Разделение по климатическим сезонам достаточно условное, без резких изменений. Летняя жара не сменяется морозами и, наоборот. Между летним солнцестоянием (22 июня) и зимним солнцестоянием (22 декабря), существует промежуток, называемый равноденствие – осеннее (сентябрь с 22 по 23), весеннее (март с 20 по 21).
Равноденствие – это переход солнечного светила из одного полушария планеты к другому.
Астрономические причины сезонных изменений
Смена времен года на земле протекает в нерушимой последовательности:
Если Солнце больше направлено на Северное полушарие, то постепенно к его континентам приближается летний сезон. Дни увеличиваются, ночное время укорачивается. После смены положения земного шара страны Южного полушария освещаются солнечными лучами, а на Северное приходит зима. Процесс продолжается с точностью наоборот.
Каждый сезон продолжается 3 месяца, после сменяется другим. А в некоторых точках мира круглый год стоит определенная температура.
Чтобы лучше понять, чем объясняется смена времен года на земле, нужно иметь понятие о движении небесного тела в космическом пространстве и некоторые факторы, влияющие на этот процесс.
Вращение Земли
Шарообразная планета производит движение в двух направленностях:
Но расстояние планеты относительно Солнца не является причиной смены времен года на земле. Влияние на изменение погодных условий планеты оказывает угол наклона ее оси (23,5°) по отношению к плоскости эклиптики. Вследствие этого небесный шар в различных точках мира получает разное количество солнечного освещения и прогревания собственной поверхности.
Континенты, которые направлены к солнечному светилу получают больше тепла – там начинается лето. На противоположной стороне начинается зимнее время, т.к. солнечные лучи доходят туда несколько раз меньше.
Например, если бы угол оси был равен 0 или был под другим углом, то на одном полушарии держалась постоянная температура, стояла непрерывная ночь или сплошной день. Тогда не существовало бы такого понятия, как смена времен года на Земле.
Обтекаемая, напоминающая круг форма планеты уменьшает угол падения лучей солнца на область от экватора к полюсам, что приводит к появлению нескольких тепловых поясов. Они являются следствием изменений и явлений на поверхности планеты по направлению от экватора к полюсам.
Климатические пояса
Однако в определенных точках земли температура почти никогда не меняется, держится стабильно круглый год. Это связано с неравномерным попаданием лучей и различным распределением осадков на области земной поверхности. Другими словами, климатические условия некоторых точек земли не всегда совпадают с астрономическими временами года.
Экватор (условная линия по центу планеты, делящая небесный шар на южное и северное полушарие) – единственное место, получающие прямые солнечные лучи круглый год. Причиной тому служит то, что экваториальный пояс проходит через центр земли, а солнечные лучи попадают на него под прямым углом. Здесь есть только 2 сезона: сухой и влажный.
Схожий климат и в тропиках, где круглогодичная жара, а при наступлении холодного сезона наблюдаются обильные осадки в виде дождей.
Есть такие уголки земного шара, до которых доходят только косые лучи, теряющие по пути большое количество тепла и света — полярный пояс (Южный и Северный полюса).
Например, в Арктике и Антарктиде различие между сезонами почти не ощущается. Там всегда холода. Единственное различие между зимой и летом – это количество доходящего солнечного света. В летнее время солнце сутками не скрывается за горизонт. В зимнее время начинается полярная ночь (более 6 месяцев).
Но большинство стран (Западная Европа, Центральная часть России и др.) имеет умеренный климат, включающий все 4 сезона (снежная зима, дождливая осень, относительно сухая весна, теплое лето).
Интересные факты:
Подводя итоги
Итак, голубая планета за 1 год совершает полный оборот вокруг Солнца, 356 раз вокруг своей оси под определенным углом наклона. За этот период времени отдельные участки нагреваются под солнечными лучами или охлаждаются по причине их недостатка. Соответственно в первом случае наступает лето, во втором – зима. В умеренных климатических поясах помимо летнего и зимнего солнцестояния, существует межсезонье (осень, весна). В центральных уголках планеты (экватор и ближние районы) держится стабильно теплый климат круглый год, так эта площадь получает прямые солнечные лучи. В крайних точках Земли (Северный и Южный полюса) постоянный холод, продолжительные дни и ночи по причине недостатка и рассеивания лучей от дневного светила.
Ответ на вопрос «Почему на земле меняются времена года?», дает представление не только о земных процессах, но и также затрагивает темы космоса и солнечной системы.
В заключение хочется сказать, что планета подарила нам не только существование, но и прекрасные условия для жизни полной возможностей, красоту и многообразие природы. Нам остается только радоваться этим ценным подаркам, оберегать и дальше познавать тайны, которые хранит наш дом.
Почему времена года сменяют друг друга
Причина смены времен года кроется в наличии угла наклона касательно оси. Из-за этого угла к источнику тепла полушария приближаются поочередно, когда планета крутится вокруг Солнца. На той половине небесного тела, которая получит больше тепла, наступает лето, а вторая половина греется не так быстро, поэтому на ней царит зима.
Ось вращения Земли наклоняется, поэтому Северное и Южное полушарие поочередно продвигаются к Солнцу. Чем ближе, тем становится теплее.
Почему меняются времена года
В древние времена смена сезонов года объяснялась людьми с помощью мифологии. Когда настала эпоха Возрождения, человечество доказало, что планета круглая и вращается вокруг Солнца. После этого версии, предложенные религией, опровергли.
Двигаясь по орбите, Земля поочередно приближается и отдаляется от Солнца. Расстояние между телами колеблется от 147,1 до 152,1 млн км. Когда начинается июнь, Земля по максимуму отдаляется, а когда начинается январь – приближается к небесному светилу. Таким движением вокруг Солнца не объясняется смена времен года. Это известно не каждому взрослому человеку.
Смена зимы и лета происходит потому, что Земля прогревается прерывисто. Угол наклона оси касательно Солнца равен 23 градусам, поэтому угол падения на одно полушарие прямой, а на другое – острый. Когда случается очередной оборот, в большей степени освещается то один участок, то другой. Объясняется это переменой положения касательно светила. В одно полушарие поступает больше тепла – там наступает лето, в противоположном наступает зима.
На экватор лучи Солнца попадают постоянно, поэтому сезоны меняются мягче, большого количества снега и температуры ниже ноля там нет. Чем дальше климатический пояс находится от экватора, тем сильнее там изменения погоды.
Если бы угла наклона не было, Земля бы круглогодично грелась одинаково. Времен года в таком случае бы не было. На экваторе постоянно было бы лето, а по мере отдаленности от него погодные условия были бы суровее. Погода не менялась бы и в том случае, если по орбите не было бы передвижения. В таком случае одно полушарие освещалось бы в большей степени, и там постоянно было бы лето. На противоположном, наоборот, была бы вечная зима.
Календарные времена года
В году 4 сезона – зима, весна, лето и осень. В зимний период дни становятся короче, температура – ниже. Увеличивается и количество осадков. В большем количестве регионов России выпадает снег, температура стоит ниже ноля. В тех районах, где климат мягче, похолодание не так заметно, но наблюдаются продолжительные ливни, затяжной дождь.
Осень с весной – переходные этапы между зимой и летом. Погода в это время часто меняется: весной становится теплее, осенью – холоднее. Меняются и осадки. Весной также дни становятся длиннее, осенью – короче.
В летний период продолжительность дня максимальная. Повышается и температура воздуха. Если какая-либо область расположена максимально близко к полюсу, ночь там может вовсе отсутствовать – круглые сутки там светло. Снег выпадает лишь на территориях, которые приближены к полюсу. На южном полушарии летом сохраняется более теплая погода, поскольку Земля в это время подходит близко к Солнцу. В каждом сезоне 3 месяца. Когда они заканчиваются, времена года меняются.
Чем выше небесное светило возвышается над горизонтом, тем больше тепла будет выпадать на один и тот же участок Земли.
Астрономические времена года
Началом астрономических времен года считаются дни, когда центр небесного светила проходит сквозь четыре точки солнцестояния или равноденствия. Длительность астрономического лета – от 21 июня (летнее солнцестояние) до 23 сентября (осеннее равноденствие). Продолжительность его – 93 дня 14 ч и 23 минуты. После лета приходит осень, которая длится до 22 декабря (зимнее солнцестояние). Длительность ее – 89 дней 18 ч и 42 минуты.
Далее наступает зима, которая длится до 21 марта (весеннее равноденствие). Продолжительность сезона – 89 дней 30 минут. Весна заканчивается в день летнего солнцестояния. Длительность ее – 92 дня 20 ч и 12 минут.
Начиная со дня весеннего равноденствия, сезоны по полушариям меняются.
Периоды равноденствий
Равноденствие – это период, при котором длительность светового дня почти равна продолжительности ночи. Ежегодно таких суток 2: весной (20-21 марта) и осенью (22-23 сентября). Солнцестояние – это сутки, на которые выпадают самые длинные световой день и ночь.
Климатические сезоны
Физические свойства жидкости и почвы влияют на то, что климатические сезоны меняются позднее астрономических, а также не совпадают с календарными. На продолжительность задержки влияет климатический пояс. Чем отдаленнее от экватора, тем сильнее отличаются лето и зима.
На экваторе и возле него летом и зимой выпадает много осадков, идут затяжные дожди. В весенний и осенний периоды влажность ниже, дожди прекращаются. Возле экватора температура воздуха высокая – снега там никогда не бывает.
В тропических поясах зимой идут дожди, а летом стоит зной и засуха. В пустыне зимой ливни идут редко. Круглогодично температура там превышает отметку 0°С.
В умеренных поясах сезоны неоднозначны. Объясняется это тем, что они находятся вблизи океанов, теплых или холодных течений. В Европе условия более мягкие, чем в Сибири, поскольку она находится рядом с Гольфстримом. В США также не бывает слишком низких температур.
В умеренно-континентальных климатических поясах летом больше всего влаги. Зимой сухо и холодно. В океаническом поясе дождь и снег выпадают чаще осенью и зимой, а летом и весной число осадков снижается. Муссонный климат на Дальнем Востоке характеризуется обильными дождями летом, а вот зимой осадки там полностью отсутствуют.
Арктические и субарктические пояса характеризуются переменой полярных дня и ночи. Большую часть времени в этой местности нет солнца, поэтому там всегда темно. Присуща этим поясам и вечная мерзлота. В летний период температура воздуха тоже низкая, вследствие чего земля не нагревается. Погодные колебания атмосферных осадков несильно выражены.