этот вопрос задают как дошколята, так и школьники. Зимой его заменит другой – «Почему зимой холодно?», сопровождаемый попыткой согреть через варежки замерзшие ладошки. Почему зимой холодно, а летом жарко? По данным ученых, холодные зимы в Западной Сибири установились по причине появления антициклонов, которые препятствуют притоку теплых воздушных масс из Атлантики.
Почему летом жарко, а зимой холодно?
Физики XIX века, в частности в Германии, расходились во мнениях по поводу всего этого разнообразия. Им хотелось бы иметь излучатель света с простыми свойствами — например, тело, которое поглощало бы все излучение, которое на него падает! Понятие такого идеального объекта, «абсолютно черного тела», в физику ввел немецкий ученый Густав Кирхгоф 1824—1887. Название соответствовало сущности: действительно, если предмет поглощает излучение во всей видимой области, то он кажется черным. Ниже мы увидим, что Солнце, подобные ему звезды и в некоторой степени планеты могут рассматриваться как абсолютно черные тела.
Температура Земли Мы уже знаем, что Земля получает энергию, исходящую от Солнца, и что она теряет часть этой энергии почти всю , излучая ее в космос после «использования». Последнее особенно важно, так как именно солнечная энергия поддерживает жизнь на Земле. Минимальное такое «использование», происходящее на всех планетах, — это не дать им остыть. Солнечное излучение поддерживает более или менее постоянной температуру поверхности планет, которая без него неумолимо уменьшалась бы.
Можно ли предположить, что эта функция соответствует спектральной плотности мощности излучения абсолютно черного тела? Такая гипотеза близка к реальности в случае планеты без атмосферы. Нить лампы накаливания приближается к абсолютно черному телу, которое при нагревании излучает белый свет. К сожалению, нить накаливания излучает значительную долю электромагнитного излучения и вне видимой области.
Ввиду этой бессмысленной траты энергии производство таких ламп было прекращено в начале XXI века. Атмосфера Земли, сфотографированная из космоса. Ее плотность уменьшается с набором высоты. Парниковый эффект Какую роль играет атмосфера для поддержания этой разницы в три десятка градусов?
Она удерживает большую часть излучения, испускаемого Землей, с помощью механизма, который был объяснен Жозефом Фурье 1768—1830 в начале XIX века: «Температура повышается из-за наличия атмосферы, потому что тепло встречает меньше препятствий для проникновения сквозь воздух в виде света, чем после преобразования в скрытое тепло», — писал он. Сегодня «скрытое тепло» называется инфракрасным излучением с длиной волны приблизительно от 0,7 до 500 мкм ; помимо этого лексического уточнения, анализ Фурье точен. Атмосфера легко пропускает большую часть солнечного излучения с максимумом интенсивности в части видимого спектра, которое может «пронизывать воздух», в то время как инфракрасное излучение, испускаемое почвой, в значительной степени атмосферой поглощается и возвращается в космос только после длительных перипетий. А именно, сначала оно поглощается молекулами атмосферы, затем вновь переизлучается с различными частотами, и так много раз.
Это явление называется парниковым эффектом, потому что в парниках — садовых теплицах — потери энергии посредством излучения ограничивают, устанавливая окна из стекла или пластика, которые не пропускают инфракрасное излучение. Радиационный баланс теплообмена на земной поверхности и в атмосфере Земли. Тепло, исходящее от Солнца, частично отражается, частично рассеивается, частично поглощается, а затем повторно излучается после различных процессов. Delmas et al.
Конвекционный нагрев атмосферы Земли Мы говорили выше о том, что температура поверхности Земли определяется балансом между энергией, получаемой от Солнца, и энергией, излучаемой в космос. Последняя частично определяется излучением почвы, но в значительной степени — излучением атмосферы. В зависимости от длины волны максимум этого излучения приходится на разные высоты. Поэтому нам важно понять структуру атмосферы.
Атмосферное давление P уменьшается с ростом высоты z, так как сила, с которой атмосфера давит на выбранную поверхность, определяется весом находящегося над ней столба воздуха. Таким образом, давление в предположении постоянства температуры атмосферы падает с увеличением высоты экспоненциально. Грубая оценка приводит к падению давления вдвое при увеличении высоты на 6000 м. Однако давление на любой высоте может меняться на несколько процентов в разные дни, а давление на уровне моря варьирует от одной точки к другой по отношению к «нормальному давлению» 101,3 кПа даже в одно и то же время.
Почему любое понижение давления не компенсируется сразу же перемещением воздуха из зон более высокого давления? Дело в том, что такой компенсации часто противодействует вращение Земли, и сила Кориолиса, а также другие процессы иногда могут стабилизировать зоны высокого или низкого давления на протяжении нескольких недель. Основные конвективные движения воздуха в атмосфере и циркуляция ветров. Характерными являются воздушные потоки вблизи экватора с образованием так называемых конвекционных ячеек Хэдли.
Именно они в совокупности с силой Кориолиса являются причиной формирования пассатов — ветров, которые систематически дуют с востока на запад. Кроме того, следует принимать во внимание, что в нижних слоях атмосферы температура, как правило, падает с ростом высоты. Причина этого явления заключается в том, что солнечное тепло в основном накапливается у поверхности Земли, откуда оно затем перераспределяется по толще атмосферы.
Температурные аномалии зависят от того, в какой части циклона мы оказываемся. Если мы на западной периферии или в районе центра этого образования, то у нас высокий фонд температурного значения. То, что было в 2010 году, когда было чудовищно жаркое лето, когда в Москве температура была выше климатической нормы в течение шестидесяти с лишним дней, вот тогда мы были на западной периферии антициклона, и в район Москвы постоянно выносило горячий тропический воздух.
Вопреки классическим правилам математической статистики, за пределы четырех сигм вышел по отношению к среднему значению за весь период инструментальных измерений. Всегда есть вероятность какого-то отклонения от нормы, но усматривать в погодных аномалиях подтверждение климатической тенденции не имеет смысла, аномалии напрямую с изменением климата не связаны. Не все в атмосфере предсказуемо и не все мы можем до подробностей, до мелочей предсказать. Зримый пример последних месяцев — катастрофический шквал, который произошел 29 мая. В широком обиходе он получил название урагана, но это был не ураган, потому что ураган соответствует двенадцатому баллу шкалы Бофорта. В Москве и московском регионе никогда в обозримом прошлом ураганы не отмечались.
Глобальное потепление и геологическое похолодание Буквально неделю назад от Антарктиды откололся Ларсен С, здоровенный кусок айсберга. Мы наблюдаем очень высокую концентрацию парниковых газов. Согласно мнению многих специалистов, парниковый эффект играет, если не главную роль, то по крайне мере очень значительную. Скорее всего, это главная причина происходящих изменений, хотя и не единственная. Это очень много, в обозримом прошлом ничего подобного не случалось. Верхняя атмосфера недополучает то, что получает с избытком нижняя — в этом и заключается эффект парника.
С началом индустриальной эпохи в конце XIX - начале XX века к нам пришло глобальное потепление — большая часть поверхности Земли начала теплеть. Потепление продолжается уже больше нескольких десятилетий и оно не носит монотонный характер, а прерывается остановками. Такие паузы за всю историю были зафиксированы как минимум дважды: одна произошла в середине XX века, когда неожиданно для всех с середины 1940-х до середины 1960-х потепление остановилось. Дальше началась новая волна потепления, более быстрая.
Что касается резких перепадов давления, внезапных дождей и изменения температуры в столице России, то причиной тому синоптик называет расположение Москвы.
Мегаполис находится там, где встречаются атмосферные фронты. Они прогретые и сухие. Со стороны Архангельска, Баренцева моря, Арктики идут холодные атмосферные потоки. Мы живем в зоне контрастов. На помощь придут закаливание и горячий чай В ситуации, когда лето не дарит тепла, а до отопительного сезона еще далеко, важно знать, как согреться без вреда для организма.
Первое, о чем говорит эксперт, так это о том, что москвичам стоит готовить себя к температурным перепадам. Для этого нужно закаляться, делать зарядку. Умеренные физические нагрузки укрепляют мышцы, сердечно-сосудистую систему, улучшают теплообмен.
И как ведет себя солнце в различные времена года? Почему летом тепло, а зимой холодно? Мне очень интересна эта тема, и в своей работе я постараюсь ответить на все поставленные вопросы. Методы исследования.
Я попытался сам ответить на вопрос — «Почему зимой холодно, а летом тепло». Я поговорил с родителями. Я читал детские энциклопедии «Моя первая энциклопедия», «Все о планетах и созвездиях», «Большая детская энциклопедия». Я нашел вместе с родителями информацию по интересующему вопросу на сайтах в Интернете. Я проводил эксперименты, движение Земли вокруг Солнца. Я наблюдал за изменениями в природе в разные времена года. Гипотезы: Вначале моего исследования, чтобы попытаться ответить на главный вопрос «Почему зимой холодно, а летом тепло?
Летом весь мир радуется, цветут цветы, растут овощи и фрукты, созревают ягоды и грибы. Осенью природа готовится ко сну. А когда природа засыпает, Зима накрывает ее одеялом — снегом. А снег холодный, вот и становится холодно. Гипотеза 2. Летом теплее потому, что Земля в это время находится ближе к Солнцу. Гипотеза 3.
Летом солнце поднимается выше над горизонтом. Соответственно, больше прямых лучей попадает в атмосферу Земли и дольше ее разогревает. Поэтому летом тепло. А зимой, наоборот, Солнце ниже над горизонтом, греет слабее. Поэтому в это время года холодно. Теоретико-практическая часть 4. В мифологии ее греческое название было Геи.
Земля была матерью гор, долин, ручьев и всех других образований земли. Она была замужем за Ураном. На Земле происходит смена времени суток и времен года. Земля является самой большой из всех планет земной группы. В настоящее время почти 7,5 миллиардов людей, живут на нашей планете. Но она не одинока в космосе. Наша планета Земля входит в состав Солнечной системы.
Солнечная система — это солнце и совокупность планет, которые находятся на одной орбите с солнцем и зависят от него. Меркурий — самая ближайшая планета к солнцу, а наша Земля — третья по счету. Среди этих планет только на нашей есть жизнь. Она находится на самом благоприятном расстоянии от солнца. Если бы она находилась чуть ближе к нему — мы бы сгорели, чуть дальше — замерзли бы в ледниках. У некоторых планет есть спутники, которые вращаются вокруг них и вместе с ними вокруг солнца. Например, спутник нашей планеты — Луна.
Почему зимой холодно?
Вместо "А знаешь, почему Что-то Такое-то? То есть, за реальное положение вещей человек принимает ту виртуальную реальность, которую ему навязало общество, и при этом свято в неё верит, и любое сомнение в ней автоматически общество выработало этот рефлекс считает ересью. Очень смешно со стороны выглядит, например, когда у человека в голове полно заблуждений, которые он не ставит под сомнение, и свято в них верит, а когда попытаешься ему объяснить что-нибудь выходящее за рамки, или что-нибудь, оспаривающее его убеждения, то человек, в особо запущенных случаях, сразу начинает требовать "фактов", и не хочет ни слушать, ни тем более верить. Недаром говорят, что самый лучший раб - это тот, который полностью уверен в том, что он не является рабом. А если человек при этом попадётся невысоким в уровне развития есть и такие люди, посмотрите хотя бы на сегодняшнюю сумасшедшую фашистскую Украину , то он и вовсе начнёт нападать на вас, давить, агрессивно и ревностно защищая собственную виртуальную реальность от уничтожения. Для аналогии, представьте себе раба, который уверен в том, что он свободен, и при этом ещё ревностно защищает своего хозяина-поработителя. Это, конечно, не вина человека: люди так устроены, это их природа, и ничего постыдного в этом нету. И никто от такого не застрахован. Возвращаясь к заданному вами вопросу, самое веселье начинается, когда вы отвечаете собеседнику, что он не может выстроить нормальную логическую цепочку от мантры от "наклоненной оси" до ответа на заданный вопрос, и что он, таким образом, не знает ответа на этот вопрос. По реакции можно выносить суждения о самом человеке: поведёт ли он себя агрессивно в ответ, уйдёт ли в глухую оборону, недосягаемую для логики, и т. В особо сложных и редких случаях, после раскрытия вами правильного ответа, человек настолько боится быть неправым, что идёт на самообман, и уверяет как вас, так и самого себя, что он так с самого начала и говорил.
Страх ошибки запрограммирован в природе человека в качестве защиты, необходимой на ранних этапах развития сознания, но при этом он также является одним из основных факторов, сдерживающих развитие человека после прохождения начального этапа развития. По поводу ответа на сам вопрос... По интуиции, конечно, можно предположить и принять на веру ту лапшу, которую всем где-то вешают на уши , что потому что один полюс из-за наклона Земли всегда находится дальше от Солнца, чем другой, и потому в одном полушарии лето, а в другом - зима. И некоторые люди уверены, что именно это удаление и есть причина зимы и лета. На самом же деле, такое небольшое удаление одного полюса по сравнению с другим не способно обеспечить разности температур и если вдруг такая разница есть, то она пренебрежительно мала. Всё дело в том, что то полушарие, которое наклонено вовне, получает один и тот же свет, только под более скользкими углами к поверхности, а то полушарие, которое наклонено внутрь, получает свет под углами, более отвесными к поверхности Земли. Поэтому на одну единицу площади земной поверхности в холодном полушарии приходится меньшее количество падающих солнечных лучей, чем на такую же единицу площади земной поверхности в жарком полушарии: например, на картинке ниже наглядно видно, что "синяя" часть света, которая приходится на холодное полушарие, почти в два раза меньше "жёлтой" части света, которая приходится на жаркое полушарие - именно поэтому и ни почему другому в жарком полушарии в это время года жарко, а в холодном в это время года - холодно. Если вам знакомо понятие "телесного угла" тот же геометрический двумерный угол, только расширенный на понятие трёхмерного пространства - получается такой как бы конус , то я скажу вам так: одна и та же единица площади земной поверхности получает меньшую долю света а, значит, и меньше тепла в холодном полушарии, потому что там телесный угол от солнца к этой единице поверхности будет меньше; и наоборот, одна и та же единица площади земной поверхности получает бОльшую долю света а, значит, и больше тепла в жарком полушарии, потому что там телесный угол от солнца к этой единице поверхности будет больше. Если среди вас есть астрономы, которым нужны математические формулы, то вы можете их найти на этой странице : в разделе "интенсивность" сразу даётся формула, связывающая интенсивность излучения и телесный угол к площадке. Вот вам формула, для придания моей речи напыщенности и официозности, и для повышения "убедительности" моих рассуждений Поскольку интенсивность солнечного света одинакова в любой точке пространства это по определению такое свойство у интенсивности излучения звезды в астрономии , то энергия, передаваемая солнечным светом к поверхности Земли, зависит только лишь от телесного угла от Солнца к единичной площадке поверхности Земли: чем больше телесный угол, тем больше энергии он в себе вмещает.
Для опровержения заблуждения о том, что зима и лето есть, потому что одно полушарие из-за наклона получается чуть дальше другого, можете придумать какие-нибудь наглядные и очевидные опровержения в стиле "парадоксов". Например, какова орбита Земли вокруг Солнца? Ваш собеседник, конечно же, ответит, что, естественно, эллипсоидная. И нарисует на бумаге эллипс, такой вытянутый. Где же находится Солнце внутри этого эллипса? Ваш собеседник, вероятно, скажет, что в центре интуитивный ответ, так в детских книжках нам всем рисовали. Переспросите, точно ли оно находится именно там. Если он уверен, то заметьте, что, вообще-то, не в центре, а в одном из фокусов эллипса. Если эллипс нарисован сильно вытянутым, то Солнце будет сильно смещено в одну из сторон. Ок, если орбита Земли - это нарисованный вытянутый эллипс, и малая разница в расстояниях до каждого полушария из-за наклона оси вращения Земли так сильно влияла бы на температуру, то почему, когда мы проходим те две точки эллипса, которые ближе всего к Солнцу, всё живое на Земле не сгорает?
На самом деле, технически ваш собеседник обронил верную фразу: технически это приближённо эллипс. Хотя на самом деле я бы сказал, что от круга вы его вряд ли отличите, потому что эксцентриситет этого эллипса 0,0167, и наибольший его диаметр составляет 149,60 миллионов километров, а наименьший - 149,58 миллионов километров, то есть разница диаметров - всего около 20 тысяч километров, то есть чуть больше одной десятой процента. Солнце находится в одном из фокусов этого как-бы-эллипса, и поэтому немного смещено в одну сторону.
Почему летом жарко, а зимой холодно? Павел Амнуэль 22 сентября в 15 часов 31 минуту по московскому времени Солнце пересечёт плоскость небесного экватора. 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. Дело в том, что ось вращения Земли наклонена к плоскости эклиптики плоскости орбиты Земли , угол наклона относительно вертикальной оси к ней 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.
В следующие полгода картина меняется. К Солнцу оказывается обращенным Южный полюс. Теперь в южном полушарии начинается лето, а в странах северного полушария воцаряется зима. Дважды в год наша планета оказывается в таком положении, когда солнечные лучи одинаково освещают ее поверхность от Крайнего севера до Южного полюса. Эти дни называются днями равноденствия. Весеннее отмечают 21 марта, осеннее -23 сентября. Еще два дня в году получили названия солнцестояния. В это время Солнце оказывается или максимально высоко над горизонтом, или максимально низко. В северном полушарии 21 или 22 декабря наступает ночь, длящаяся дольше всех в году - это день зимнего солнцестояния. А 20 или 21 июня, наоборот, день является самым длинным, а ночь самой короткой - это день летнего солнцестояния. В южном полушарии все происходит наоборот. Там в декабре длинные дни , а в июне - длинные ночи. Должно быть, ученые мужи XVII века были сильно удивлены и испытали немало неудовольствия, ознакомившись с книгой Иоганна Кеплера «Новая астрономия». Еще бы, ведь немецкий математик призывал ни много ни мало отказаться от круговых орбит, по которым движутся планеты, и заменить их эллипсами! Астрономы еще не осмыслили до конца революционные идеи Коперника, поместившего в центр мира Солнце и низведя, таким образом, Землю до статуса рядовой планеты, как был нанесен второй удар по двухтысячелетней системе мира Птолемея. Это почти святотатсво! Круг - совершенная фигура, и как же еще двигаться телам в небесном мире , как не по круговым орбитам! Но теория Кеплера объясняла движение планет лучше, чем любая из теорий, использовавшая круговые орбиты. На ее основе можно было делать более точные предсказания , в какой точке неба окажется та или иная планета через год, десять, сто лет. Теория работала! Земля, как и другие планеты, тоже движется вокруг Солнца не по круговой, а по эллиптической, вытянутой орбите. Это значит, что одну часть своего пути наша планета приближается к Солнцу , а другую часть - удаляется. Точка, когда Земля располагается ближе всего к звезде, называется перигелием , а наиболее удаленная от Солнца точка орбиты называется афелием. Как следствие, размеры Солнца на нашем небе должны меняться. Разница в размерах Солнца, когда Земля находится в перигелии и в афелии. Фото: Raffaele Esposito Раз Земля движется по эллипсу, ее движение неравномерно. Из-за того что сила притяжения уменьшается с увеличением расстояния между тяготеющими телами, вблизи афелия Земля должна двигаться медленнее , чем в перигелии. Разумеется, это находит отражение в движении Солнца по небу: светило движется на фоне звезд то быстрее, то медленнее имеется в виду не ежедневное движение Солнца с востока на запад, а второе, годичное движение на фоне созвездий! Должны иметь разную продолжительность и времена года, ведь тот сезон, в который Земля находится ближе к Солнцу, наша планета «проскакивает» быстрее, чем прочие. Все вышеперечисленное - очевидные следствия трех законов Кеплера, но в обычной жизни они проходят обычно мимо нашего внимания. И это не удивительно - земная орбита почти круг, вытянутость ее невелика. Не проводя специальных наблюдений, заметить эффекты от движения Земли по эллипсу практически невозможно. Это длинное предисловие было сделано для того, чтобы сказать о главном: сегодня, 4 января 2015 года, Земля находится в перигелии к Солнцу - в ближайшей к звезде точке своей орбиты. Точная дата события - 4 января в 06:36 по всемирному времени, или в 09:36 по московскому. Именно сегодня Солнце ближе к Земле, чем в любой другой день года, а значит, именно сегодня Земля получит от Солнца наибольшее количество света и тепла в 2015 году! Когда Земля ближе всего к Солнцу, в северном полушарии царит зима. Этот замечательный снимок солнечного гало сделан 2 января 2015 года на Аляске. Совсем нет! Вспомним, что времена года меняются не потому, что Земля находится то ближе, то дальше от Солнца, а потому, что ось вращения нашей планеты наклонена к плоскости земной орбиты. В результате Солнце полгода освещает в основном северное полушарие Земли, а другую половину года - южное. Поэтому в южном полушарии Земли сейчас царит самое настоящее лето! Впрочем, как мы уже писали в прошлом году, полгода - это грубая прикидка. Посмотрим внимательнее. Границами астрономических сезонов служат моменты равноденствий и солнцестояний. Таким образом, продолжительность лета равна 93,6 дня. Осень длится от осеннего равноденствия до момента зимнего солнцестояния , наступающего 21 или 22 декабря. Сосчитаем количество дней на календаре между этими датами и убедимся, что осень на целых 4 дня короче! Еще короче зима - только 89 дней. Наконец, продолжительность весны составляет 92,8 дней. Вот наглядное доказательство того, что Земля движется по эллипсу и зимой находится ближе к Солнцу, чем летом! Впрочем, разница в расстояниях до Солнца летом и зимой невелика - всего около 5 миллионов км. Сегодня оно равно 147 миллионов 096 тысяч 204 километра. В афелии оно превысит 152 миллиона километров. Настолько же изменяется и размер Солнца на нашем небе - совершенно незаметно для невооруженного глаза! Мы все отлично знаем, что в различные времена года Солнце ведёт себя по-разному. Летом оно восходит рано, идёт высоко по небу и заходит поздно. Зимой, наоборот, Солнце показывается над горизонтом поздно и, совершив низкий и короткий путь по небу, рано заходит. Летом день длинный, ночь короткая; зимой день короткий, ночь длинная. Весной и осенью день и ночь по продолжительности мало отличаются друг от друга. Чем всё это объяснить? Ведь мы знаем, что смена дня и ночи, то есть восход и заход Солнца, происходит оттого, что Земля вращается вокруг своей оси. Что же она не весь год вертится одинаково? А может быть, продолжительность дня и ночи зависит ещё от какой-нибудь другой причины? Чтобы выяснить это, разберём подробнее, как ведёт себя Солнце в различные времена года и какая существует связь между поведением Солнца и изменениями погоды. И летом и зимой Солнце восходит в восточной части горизонта, заходит в западной, а в полдень бывает на юге выше всего над горизонтом. Но летом Солнце восходит между востоком и севером, то есть на северо-востоке, а заходит между западом и севером, то есть на северо-западе. Благодаря этому его видимый путь по небу длинен, и должно пройти много времени, чтобы Солнце могло добраться до юга; в течение этого времени Солнце успеет подняться высоко. Зимой Солнце восходит между востоком и югом, то есть на юго-востоке, а заходит между западом и югом, то есть на юго-западе. Путь его по небу короче, чем летом. До юга Солнце доходит за сравнительно недолгое время и не успевает подняться на значительную высоту рис. Видимый путь Солнца над горизонтом в различные времена года Возьмём, для примера, Москву. Летом в Москве, в конце июня, Солнце бывает над горизонтом приблизительно 17 с половиной часов, а зимой, в конце декабря, всего только 6 с половиной. В полдень, когда Солнце на юге, летом оно бывает в 5 с лишним раз выше над горизонтом, чем зимой. Нетрудно понять, что именно благодаря такой разнице в поведении Солнца зимой и летом, зимой бывает холодно, а летом тепло. Ведь летом Солнце значительно дольше освещает поверхность Земли, чем зимой.
Самая дальняя носит название "афелий" — 152 млн км. Но главное, что изменяется не расстояние, а угол падения солнечных лучей на поверхность, - потому и существуют времена года. Если бы не этот наклон, то день и ночь в любом месте Земли были бы одинаковыми по продолжительности, а днем Солнце в течение всего года поднималось бы на одну высоту. Наклон оси вращения Земли. Источник: wikipedia. Сезонные изменения высоты полуденного стояния Солнца над горизонтом. Летом в умеренных широтах в полдень Солнце находится ближе к зениту, чем зимой, и, следовательно, одинаковое количество солнечной радиации летом распределяется на меньшей площади земной поверхности. Сезонные изменения длины пути прохождения солнечных лучей в атмосфере влияют на степень их поглощения. Находящееся низко над горизонтом Солнце дает меньше тепла и света, чем Солнце, расположенное высоко, ближе к зениту, поскольку солнечные лучи в первом случае преодолевают более мощный слой атмосферы. Учебник для 2 класса продолжает новый интегрированный курс «Окружающий мир». Главная цель учебника - дать начальные сведения о Земле и Космосе: от мифологических представлений древних людей до современных научных представлений. В УМК входит электронное приложение, размещённое на сайте издательства «Дрофа», а также рабочая тетрадь для самостоятельной работы учащихся и методическое пособие , содержащее тематическое планирование и комментарии ко всем темам курса. Экватор не отдаляется от Солнца, там нет зимы и лета? На экваторе нет времен года, потому что он всегда находится на одном - и близком - расстоянии от Солнца. В течение календарного года солнечные лучи на экваторе падают на землю отвесно под прямым углом , хорошо прогревая поверхность и воздух над ней. По-сути, там всегда лето. А чем ближе к экватору, тем длиннее лето и короче зима. Конкурс В этот раз мы не попросим вас что-нибудь посчитать, как это было в материале «Почему море соленое? Присылайте нам в социальные сети свои «почемучки»: это может быть вопрос, который волновал вас в детстве, а может быть и вопрос, который недавно задал ребенок или ученик. Среди всех участников мы выберем 3 самых интересных вопроса и наградим их авторов книжными призами! Известно, что наша планета имеет форму шара. Многие дети еще с детства узнают о том, что именно поэтому распределение тепла на нашей планете не равномерное. При этом все мы знаем, что наша планета постоянно вращается вокруг своей оси. Однако все же у многих возникает вопрос, почему же так получается, что не у всех жителей планеты летом становится тепло. Кроме того, непонятным остается тот факт, почему же зимой холодно в одних регионах, в то время как в других стоит неимоверная жара. Почему так холодно зимой Многие не понимают, почему зимой в одной части планеты очень жарко, а в другой холодно. Как мы уже отметили в начале, помимо вращения вокруг Солнца, Земля совершает оборот вокруг своей оси. Когда времена года меняются, угол, который образуется между орбитой и осью, также совершает некоторые изменения. Этот угол равен 23 градусам и совершает незначительные отклонения в течение года. В северных широтах с наступлением зимы лучи начинают как бы скользить по поверхности северного полушария. Другими словами, Солнце уже не находится по отношению к ним под прямым углом. Именно поэтому температура воздуха начинает падать. Наша страна находится на северном полушарии. Поэтому лето в регионах нашей страны наступает тогда, когда солнечные лучи падают на них под прямым углом. Между тем, в некоторых регионах России, например в Краснодарском крае, теплая погода стоит почти круглый год. Это связано с тем, что Краснодарский край находится на другой широте. Что же касается стран, где всегда стоит жара, даже в зимние месяцы, то их случай объясняется близким расположением к экватору. Солнечные лучи постоянно падают на них перпендикулярно. Стоит оговорится, что в странах с резко континентальным климатом погода зависит не от расположения на земном шаре и времени года, а в основном от активности воздушных потоков. Солнце - это главный источник тепла и единственная звезда нашей Солнечной системы , которая, подобно магниту, притягивает все планеты, спутники, астероиды, кометы и прочих "обитателей" космоса. Расстояние от Солнца до Земли более 149 миллионов километров. Именно эту удаленность нашей планеты от Солнца принято называть астрономической единицей. Несмотря на значительное удаление, эта звезда оказывает огромное влияние на нашу планету. В зависимости от положения Солнца на Земле день сменяет ночь, лето приходит на смену зиме, возникают магнитные бури и образуются удивительнейшие полярные сияния. А самое главное - без участия Солнца на Земле невозможен был бы процесс фотосинтеза - основного источника кислорода. Положение Солнца в разные времена года Наша планета движется вокруг небесного источника света и тепла по замкнутой орбите. Этот путь схематично можно представить себе в виде вытянутого эллипса. Само Солнце располагается не в центре эллипса, а несколько в стороне. Земля то приближается, то удаляется от Солнца, завершая полный оборот по орбите за 365 дней. Ближе всего к светилу наша планета находится в январе. В это время расстояние сокращается до 147 млн. Точка земной орбиты , ближе всего расположенная к Солнцу, называется "перигелий". Чем ближе располагается Земля к Солнцу, тем больше освещается Южный полюс, а в странах южного полушария начинается лето. Ближе к июлю наша планета максимально удаляется от главной звезды Солнечной системы. В этот период удаленность больше 152 млн. Самая далекая от Солнца точка земной орбиты получила название "афелий". Чем дальше земной шар находится от Солнца, тем больше света и тепла получают страны северного полушария. Тогда здесь наступает лето, а, например, в Австралии и Юной Америке господствует зима. Как Солнце освещает Землю в разное время года Освещение Земли Солнцем в разное время года напрямую зависит от удаленности нашей планеты в данный промежуток времени и от того, каким "боком" повернута Земля в этот момент к Солнцу. Важнейший фактор, влияющий на смену времен года - земная ось. Наша планета, вращаясь вокруг Солнца, успевает в то же время поворачиваться вокруг собственной воображаемой оси. Эта ось расположена под углом в 23,5 градуса к небесному светилу и всегда оказывается направленной на Полярную звезду. Полный оборот вокруг земной оси занимает 24 часа. Осевое вращение обеспечивает также смену дня и ночи. Кстати, если бы этого отклонения не было, то времена года не сменяли бы друг друга, а оставались постоянными. То есть, где-то царило бы постоянное лето, в других районах была постоянная весна, третья часть земли вечно бы поливалась осенними дождями. Под прямыми лучами Солнца всегда оказывается земной экватор. Солнечные лучи, падающие отвесно, приносят больше света и тепла, они не рассеиваются в атмосфере. Поэтому жители стран, расположенных на экваторе, никогда не знают холода. Полюса земного шара попеременно оказываются в лучах Солнца. Поэтому на полюсах полгода длится день, а полгода - ночь. Когда освещенным оказывается Северный полюс , то в северном полушарии наступает весна, сменяющая летом. В следующие полгода картина меняется. К Солнцу оказывается обращенным Южный полюс. Теперь в южном полушарии начинается лето, а в странах северного полушария воцаряется зима.
Этот июль сломался. Почему самый жаркий месяц такой холодный
Почему лето в этом году такое жаркое по всему миру? Есть 3 причины. В Центральной России теплый период будет длиться дольше, холодный — сокращаться, будет раньше наступать весна и позже приходить зима, -делится специалист. Почему зимой холодно, а летом тепло? «Почему летом жарко?» — этот детский вопрос очень актуален, учитывая время года. Зимой его заменит другой – «Почему зимой холодно?», сопровождаемый попыткой согреть через варежки замерзшие ладошки.
Вильфанд объяснил, есть ли связь между погодой зимой и летом
В основе разницы температур между зимой и летом лежит наклон Земли и сезонные изменения в положении солнца. Почему зимой холодно, а летом тепло? «Почему летом жарко?» — этот детский вопрос очень актуален, учитывая время года. Зимой его заменит другой – «Почему зимой холодно?», сопровождаемый попыткой согреть через варежки замерзшие ладошки. В основе разницы температур между зимой и летом лежит наклон Земли и сезонные изменения в положении солнца. В последнее десятилетие мы замечаем, как меняется климат: весна наступает буквально за неделю, зимы не такие холодные, как в 1990-х, морозы лютуют лишь на севере. В Москву пришли ураганы и прохладное лето, а в Сибири летом жара. Ожидается, что во второй половине лета атмосфера станет более подвижной.
Почему зимой холодно?
Зимой в Северном полушарии угол падения солнечных лучей небольшой. Соответственно, в зимний период господствует холод и мороз. В это же время в южном полушарии устанавливается лето, так как угол падения солнечных лучей будет больше и поступление солнечной радиации тоже. Образно представить причину сезонного изменения температур позволит глобус.
Что касается резких перепадов давления, внезапных дождей и изменения температуры в столице России, то причиной тому синоптик называет расположение Москвы. Мегаполис находится там, где встречаются атмосферные фронты.
Они прогретые и сухие. Со стороны Архангельска, Баренцева моря, Арктики идут холодные атмосферные потоки. Мы живем в зоне контрастов. На помощь придут закаливание и горячий чай В ситуации, когда лето не дарит тепла, а до отопительного сезона еще далеко, важно знать, как согреться без вреда для организма. Первое, о чем говорит эксперт, так это о том, что москвичам стоит готовить себя к температурным перепадам.
Для этого нужно закаляться, делать зарядку. Умеренные физические нагрузки укрепляют мышцы, сердечно-сосудистую систему, улучшают теплообмен.
Другие не видят в этом ничего страшного. Однако до сих пор все пытаются разгадать причину этого явления. Предположений достаточно много. Но нет единого достоверного и правильного. А потому стоит просто наслаждаться летним теплом и солнцем, морем и цветами, рекой и горячим песком. Ведь лето так быстро проходит. А излишне жаркую погоду можно и потерпеть, оно того стоит. Зато сколько всего замечательного нас ожидает в это время, природа манит нас отдыхать и наслаждаться жизнью.
Зимой его заменит другой — «Почему зимой холодно? В нашей новой рубрике «Почемучки» мы будем регулярно отвечать понятным и простым языком на самые интересные вопросы дошколят и школьников. Кстати, свои вопросы для наших «Почемучек» вы можете предложить в личные сообщения наших групп в социальных сетях: там вас ждет уникальный и интересны контент: ВКонтакте, Facebook, Одноклассники Ответ на вопрос: причина в угле наклона оси Земли Наша планета Земля движется вокруг Солнца, а сама земная ось расположена под углом к плоскости этого движения. Среднее расстояние к Солнцу 149 598 тыс. Ближайшая на орбите точка к Солнцу называется перигелий — в этот момент до звезды примерно 147 млн километров. Самая дальняя носит название "афелий" — 152 млн км. Но главное, что изменяется не расстояние, а угол падения солнечных лучей на поверхность, — потому и существуют времена года. Если бы не этот наклон, то день и ночь в любом месте Земли были бы одинаковыми по продолжительности, а днем Солнце в течение всего года поднималось бы на одну высоту. Сезонные изменения высоты полуденного стояния Солнца над горизонтом. Летом в умеренных широтах в полдень Солнце находится ближе к зениту, чем зимой, и, следовательно, одинаковое количество солнечной радиации летом распределяется на меньшей площади земной поверхности.
Сезонные изменения длины пути прохождения солнечных лучей в атмосфере влияют на степень их поглощения. Находящееся низко над горизонтом Солнце дает меньше тепла и света, чем Солнце, расположенное высоко, ближе к зениту, поскольку солнечные лучи в первом случае преодолевают более мощный слой атмосферы. Экватор не отдаляется от Солнца, там нет зимы и лета? Конкурс В этот раз мы не попросим вас что-нибудь посчитать, как это было в материале «Почему море соленое? Присылайте нам в социальные сети свои «почемучки»: это может быть вопрос, который волновал вас в детстве, а может быть и вопрос, который недавно задал ребенок или ученик.
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. Дело в том, что ось вращения Земли наклонена к плоскости эклиптики плоскости орбиты Земли , угол наклона относительно вертикальной оси к ней 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. 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 астрономическая весна, а в марте — астрономическая осень. И лишь в дни равноденствий продолжительность дня и ночи одинакова на всей планете.
На Россию надвигается глобальное потепление и смена климатических поясов. Что нам угрожает?
Во-вторых, в этом случае лучи проходят через более толстый слой воздуха земной атмосферы и теряют больше тепла. Климат определяется не только количеством тепла, поступающим в тот или иной участок поверхности Земли от Солнца, но и другими обстоятельствами. Например, в районах около моря изменения температуры со сменой времен года не столь заметны. В глубине материков разница между температурой зимой и летом куда значительней. Это происходит потому, что земля остывает и нагревается гораздо быстрее, чем вода. Другим фактором, влияющим на погоду, является то, на кокой высоте находится местность. С увеличением высоты уменьшается плотность воздуха, а следовательно и его способность удерживать тепло.
Это не нормально и случается очень редко. В праздничное воскресенье, 23 февраля, в Москве облачно, местами мокрый снег с дождем. Порывы ветра могут достигать 18 метров в секунду.
Основные причины смены времен года Прежде всего, смена времен года на Земле происходит благодаря наклону оси вращения планеты. Угол наклона составляет 23,5 градуса. Именно поэтому в течение года угол падения солнечных лучей на поверхность Земли меняется в зависимости от времени года. Кроме того, орбита Земли вокруг Солнца имеет форму эллипса. Соответственно, летом наша планета находится ближе к Солнцу, а зимой - дальше. Это тоже влияет на количество поступающего тепла и света. Из-за эллиптической формы орбиты расстояние между Землей и Солнцем разнится. Ближайшая на орбите точка к Солнцу называется перигелий — в этот момент до звезды примерно 147 млн километров. Самая дальняя носит название "афелий" — 152 млн км. Особенности климата в полярных широтах В полярных районах нашей планеты наблюдаются уникальные климатические явления, связанные со сменой времен года. Полярный день и ночь Вечная мерзлота Сезонное образование полярных шапок Так, в Арктике и Антарктиде отсутствует классическая смена времен года. Здесь можно наблюдать полярный день, когда солнце не заходит за горизонт очень долгое время, а также полярную ночь. Из-за очень низких температур в течение всего года в районах вокруг полюсов сохраняется вечная мерзлота. Почва здесь может оттаивать лишь на глубину от 30 см до 1,5 м летом и снова замерзает на всю долгую полярную зиму.
То же самое происходит и во втором полугодии: на южном полушарии становится намного теплее и даже жарко, а на северном наступает зима. А между тем в разных поясах Земли совершенно разные климатические условия. Это объясняется близостью или удаленностью от экватора. Чем к нему ближе, тем более жаркий климат, и наоборот, чем дальше от него, тем более холодные климатические условия. Кроме того, на погоду влияет множество факторов. Это и близость к морю, и высота относительно уровня Мирового океана. Ведь в горах достаточно прохладно даже летом, а на вершинах даже в зной лежит снег. Конечно, экватор — это воображаемая линия, проходящая по центру Земли. Но она находится наиболее близко к Солнцу независимо от наклона оси нашей планеты. Именно по этой причине регионы близ экватора постоянно изнывают от избыточного количества энергии. Температура здесь не падает ниже двадцати четырех градусов. Тут не только летом жарко. Зимы в нашем понимании вообще нет. Солнечные лучи падают на поверхность в районе экватора почти под прямым углом, что дает земной поверхности в этом регионе максимальное количество света и тепла. Потепление климата Летняя погода всегда радует нас теплом, обилием солнечных дней, длиной светового дня. Однако каждый сезон наблюдается установление на некоторое время аномально жаркой погоды в нехарактерных для таких температур регионах. Это мгновенно вызывает разговоры о «глобальном потеплении». Ученые много спорят по поводу этого вопроса. Одни рисуют прямо-таки угрожающие картины будущего этого феномена. Другие не видят в этом ничего страшного. Однако до сих пор все пытаются разгадать причину этого явления. Предположений достаточно много. Но нет единого достоверного и правильного.
Научно-исследовательская работа по теме "Почему летом тепло, а зимой холодно?"
Одна из них видит причиной того, что зимой холодно, а летом тепло, различиях в расстояниях от Земли до Солнца при ее движении по эллиптической орбите. Почему летом жарко, а зимой холодно: физические причины и природные явления. Похолодание в России и рекордную жару в Европе синоптики объяснили одновременным встречным движением мощного субтропического циклона из Африки, и ультра-холодными воздушными массами с Северного полюса.
Определение времени года: астрономический метод
- Основополагающая причина смены времен года на планете Земля
- Зима и лето в разных частях планеты
- Навигация по записям
- Горячее лето 2023-го. Климатолог Кокорин объяснил причины аномальной жары
- На Россию надвигается глобальное потепление и смена климатических поясов. Что нам угрожает?
- Последние вопросы