Движение земли вокруг чего приводит к смене времен года
Движение Земли вокруг Солнца и вокруг своей оси
Движение Земли: Freepick
Движение Земли вокруг Солнца непрерывно. Благодаря этому постоянному вращению наблюдаем, как меняются на нашей планете времена года. Облетая вокруг небесного светила, Земля еще успевает совершать движение вокруг оси — так сменяются день и ночь. Почему не ощущаем этого движения и как все это происходит? Попробуем отыскать ответы.
Движение Земли вокруг Солнца
Ученые древности сформулировали идею геоцентричности мира. Считалось, что наша планета — недвижимый центр, а все небесные тела совершают вращение вокруг нее.
Первым мысль о том, что Земля вращается вокруг Солнца, высказал великий астроном Аристарх Самосский в III веке до н. э. Он предложил революционную на тот момент гелиоцентрическую систему мира.
Идею поддержали вавилонянин Селевк (II век до н. э.), Гераклид Понтийский, Сенека. Но все же эти ученые оставались в меньшинстве. Так, Аристотель и Птолемей активно доказывали обратное, а в их работах можно прочесть много аргументов в пользу того, что никакого движения Земли не происходит.
Вопросом продолжили заниматься средневековые авторы. Вновь гипотеза о вращении Земли была сформулирована великим индийским астрономом и математиком Ариабхатой (конец V — начало VI вв.).
Поворотным моментом в этой дискуссии стала публикация фундаментального труда «О вращениях небесных сфер», который написал и издал в 1543 году польский и немецкий астроном Николай Коперник. Ему удалось обосновать гипотезу вращения Земли и добиться того, чтобы гелиоцентрическая система мира была рассмотрена и принята человечеством.
Понадобилось еще много экспериментов для подтверждения выводов ученого. Много было скептиков и противников этой идеи.
Только когда Галилей вывел принцип относительности движения, споры начали утихать. Он установил, что равномерное движение Земли не сказывается на процессах, которые на ней протекают. Ученый объяснил, почему мы, жители планеты, ничего не ощущаем во время ее постоянного движения.
Земля в Космосе: Freepick
Для современного человека то, что Земля вращается вокруг Солнца, не сенсация. Исследователи установили такие подробности этого процесса:
Когда наша планета совершает это вращение, то ее угол наклона остается неизменным. По этой причине на определенном отрезке траектории Земля больше поворачивается к светилу нижней частью, в Южном полушарии наступает летний сезон.
В это же время на Северный полюс солнечные лучи попадают в гораздо меньшей степени — там наступает период зимних холодов. Есть и периоды, когда Солнце более-менее равномерно бросает лучи на оба полушария. Происходит это весной и осенью.
Итак, разобрались, с какой скоростью движется Земля вокруг Солнца, и в том, что такое орбита Земли. Но на этом особенности движения Земли не заканчиваются.
Движение Земли вокруг своей оси
Если между Северным и Южным полюсами нашей планеты провести воображаемую линию, то получится так называемая земная ось. Вокруг нее постоянно происходит вращение, о котором известно:
Последний факт мало известен, но вызывает интерес. Наглядно его можно продемонстрировать так:
Земля и Солнце в Космосе: Freepick
Этого вращательного движения люди не ощущают, так как оно осуществляется постоянно и равномерно. При этом еще и меняется. Ученые установили, что каждый год происходит замедление вращения в среднем на четыре миллисекунды.
Объясняют это явление притяжением Луны, которое оказывает воздействие на протекание приливов и отливов на планете. Когда они происходят, Луна старается притянуть к себе воду и двигает ее в направлении, которое противоположно ходу Земли.
Это своеобразное противодействие провоцирует возникновение незначительной силы трения на дне водоемов. По законам физики данный процесс приводит к небольшому замедлению скорости движения Земли.
Крайние точки в процессе вращения нашей планеты — это такие даты:
Почему же Земля не улетает в космические просторы и не падает на Солнце, если она постоянно находится в движении? Действительно, во время ее вращения происходит выработка центробежной силы, которая направлена на то, чтобы отбросить планету от Солнца.
Но это не происходит, потому что движение Земли всегда имеет одинаковую скорость, а безопасное расстояние до светила соотносится с центробежной силой.
Если бы Солнце не притягивало Землю, она бы отправилась «путешествовать» по Галактике. Наша планета упала бы на свою звезду, если бы скорость вращения на орбите была медленнее. Благодаря идеальному природному балансу всех этих сил и скоростей ни того, ни другого не происходит.
Движение Земли вокруг Солнца подчиняется целому ряду законов, которые человечество разгадывало в течение веков. Люди долго пытались найти иные объяснения смене дня и ночи и времен года. Но теперь точно установлено, что наша планета вращается, а мы движемся вместе с ней.
Уникальная подборка новостей от нашего шеф-редактора
Почему происходит смена времен года и суток
Каждый час, день за днем на планете Земля происходят необратимые изменения. Время идет вперед, лето сменяется осенью, затем приходит зима, весна и опять все по кругу. Взрослые люди считают это обыденностью, а детям, напротив, все это кажется волшебством.
День и ночь
Еще со школьной скамьи каждый из нас помнит, что планета Земля, конечно же, вращается вокруг своей оси. И этот круг занимает 24 часа, ровно столько, сколько длятся наши сутки. Это понять достаточно просто. Да и ребенку объяснить проще простого: «Сейчас солнышко светит на наш город, а к вечеру будет светить с другой стороны планеты, другому году». В летнее время световой день длиннее, чем ночь, а в зимнее — наоборот.
Происходит это из-за того, что ось земли имеет небольшой наклон. Но в году существуют два дня, когда день длится столько же минут, сколько и ночь. Такие дни называются «день весеннего и осеннего равноденствия» или попросту — день солнцестояния. Эти дни приходятся на 20-е числа марта и сентября. В это время оба полюса планеты Земля находятся одинаково далеко от планеты Солнце.
Почему происходит смена времен года
Помимо собственной оси, земля вращается и вокруг Солнца. На этот круг необходимо гораздо больше времени — один год. Важно знать, что вращается планета Земля не под прямым углом, а под наклоном. Ось всегда смотрит в одну сторону, она обращена к полярной звезде. Вследствие чего Южный и Северный полюс земли поочередно наклоняются к Солнцу.
Почему меняются времена года? В той части земли, где солнечные лучи попадают напрямую — лето, так как от прямых солнечных лучей поверхность земли очень хорошо прогревается и получает гораздо больше света, чем противоположная. С другой стороны планеты — зима, потому что солнечного тепла не хватает. В то время, когда оба полюса находятся на одинаковом расстоянии от солнца на земле наступает весна или осень.
Если в странах Азии, Африки, Океании и южной Америке — лето, то в Европе, Северной Америке будет зима. На некоторых материках зима и лето буквально соседствуют. Например, Африка на 2/3 находится в Северном полушарии. Океания и Азия также делятся на 2 полушария.
Перпендикулярно оси Земли, можно провести еще одну линию, прямо по центру. Ее называют экватор. Именно она делит земной шар на два полушария. Здесь и день, и ночь длятся одинаково, и различия между временами года почти незаметны. Все потому, что Солнце равномерно прогревает эту линию, независимо от положения Земли.
Итак, становится понятно, что планета Земля одновременно движется в двух плоскостях:
Давайте подытожим. Смена времен года происходит потому что Северный полюс обращен к Солнцу, а Южный находится в тени. Если на Северном полюсе — лето, то на Южном — Зима.
Отличия времен года
Нам известны четыре времени года — лето, зима, осень, весна. Чем же они отличаются?
Столь обыденное и, на первый взгляд, простое явление, сочетает в себе такие сложные науки, как астрономия и физика. Но обо всех изменениях в природе можно наглядно и просто показать ребенку. Стоит взять мяч или шар, проткнуть его спицей, поднести к настольной лампе и потихоньку вращать. Свет от лампы будет медленно перемещаться вокруг мяча. Таким образом, станет понятно как происходит смена времен года на планете Земля.
Видео
Это видео можно посмотреть с детишками, чтобы объяснить им, почему меняются времена года.
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.
Давайте поговорим о смене времен года
Смена времен года, схема
Почему происходит смена времен года? Древние мыслители и астрономы Греции полагали, что смена времен года объясняется мистическими причинами, никак не связанными с движением планет в Солнечной системе.
Более того, для них вся остальная вселенная находилась в движении вокруг нашей планеты, а сама Земля оставалась неподвижной. Подобная модель сохранилась и в эпоху Средневековья, по религиозным соображениям.
Николай Коперник совершил переворот, доказав, что Земля и прочие планеты движутся вокруг Солнца, а, как мы увидим, именно этим движением объясняется смена времен года.
Движение вокруг Солнца — вот ответ на вопрос
Земля со спутника Электро-Л. На видео показано как менялась Земля с 1 января по 31 декабря 2012 года.
Наша планета имеет два постоянных движения: она движется вокруг своей оси, а так же оборачивается вокруг Солнца. Первым движением объясняется смена дня и ночи — один полный оборот происходит за 24 часа, мы называем это сутками. Второе движение является непосредственной причиной смены времен года.
Ось планеты находится под непрямым углом к падающим на нее солнечным лучам, если бы было иначе — смена времен года никогда бы не происходила, ночь и день всегда были бы одинаковыми и длились по 12 часов, как на экваторе, так и в Лондоне, и в заполярье.
Однако, ось наклонена по отношению к солнечным лучам и не составляет с ними прямого угла, поэтому в течении полугода северное полушарие получает большую часть солнечного тепла, предоставляя солнечным лучам большую поверхность, чем южное. То же самое происходит с южным полушарием в течении другой половины года.
Почему на Юге теплее круглый год
Поскольку во время движения по своей орбите Земля находится на разных расстояниях по отношению к Солнцу — лето в южном полушарии теплее, чем лето в северном. Это объясняется тем, что во момент, когда расстояние между Землей и Солнцем является минимальным — именно Южное полушарие находится ближе к Солнцу, чем северное.
Конечно, и в Южной Африке бывает зима и выпадает снег, но зима в ЮАР и в Австралии намного теплее, чем зима в России на полуострове Ямал или на архипелаге Новая Гвинея.
Смена времен года, смонтирована на основе изображений геостационарного спутника METEOSAT-9, полученных в период с 21 декабря 2010 по 20 сентября 2011 года.
Заключение
Итак, смена времен года происходит благодаря двум факторам: во-первых, это движение Земли вокруг Солнца по эллиптической орбите, во-вторых, это непрямой угол между земной орбитой и солнечными лучами. Не будь одного из этих двух факторов — на Земле никогда не сменялись бы времена года.
Однако возникает вопрос: какое время года было бы в таком случае на Земле — вечная зима или вечное лето? Ответ: ни то, ни другое. Дело в том, что если бы земная ось не была бы наклонена — на экваторе, куда лучи падают под прямым углом, было бы вечное лето, а чем дальше от экватора — тем холоднее. Если же наша планета не двигалась бы вокруг Солнца, но ось была бы так же наклонена по отношению к солнечным лучам — в одном из полушарий было вечное лето, а в другом зима, в зависимости от расположения Земли относительно Солнца.
Похожие статьи
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!