Из за чего смена времен года. Школьная энциклопедия. Неровная поверхность Земли

Еще в детстве мы замечаем, что природа вокруг нас непрерывно меняется. То на дворе жарко и солнечно, буйствует зелень и мы знаем, что это — лето. Но вот проходит месяц, другой и становится прохладнее, начинают падать листья, моросят дожди. Это — осень. Вслед за осенью приходит снежная зима, которая, в свою очередь, сменяется весной, когда тает снег и бегут ручьи. А потом вновь наступает лето. Почему же происходит смена времен года? Давайте попробуем разобраться.

Наша планета Земля, которая имеет форму шара, вращается вокруг звезды под названием Солнце. Полный оборот вокруг Солнца Земля делает ровно за один год. При этом Земля еще и вращается вокруг своей оси, делая один оборот в сутки. Именно за счет вращения вокруг своей оси на Земле происходит смена дня и ночи.

Точки, через которые проходит ось вращения Земли, называются полюсами. В Северном полушарии такая точка называется Северный полюс и находится он в Северном Ледовитом океане, а в Южном полушарии есть Южный полюс, который находится на материке под названием Антарктида.

Астрономы давно выяснили, что земная ось наклонена по отношению к плоскости, в которой Земля вращается вокруг Солнца. За счет этого наклона земной оси в разные времена года высота восхода Солнца над горизонтом разная. Например, летом Северное полушарие наклонено в сторону Солнца и можно заметить, что в полдень Солнце находится высоко над головой, почти в зените. При этом Солнце настолько хорошо прогревает поверхность Северного полушария, что там наступает лето и вся природа расцветает. Летом день очень длинный, а ночь короткая. А в областях, близких к Северному полюсу Солнце летом вообще не заходит за горизонт и там наступает полярный день.

Когда же Земля сделает еще полоборота вокруг Солнца, Северное полушарие будет наклонено в сторону, обратную от Солнца, и наступит зима. Солнце будет подниматься над горизонтом совсем невысоко. День станет коротким, а ночь — длинной. За счет короткого светового дня и низкой высоты Солнца над горизонтом поверхность Северного полушария прогревается плохо и наступает зима. В приполярных областях зимой наступает полярная ночь, когда Солнце вообще не поднимается из-за горизонта.

В Южном полушарии все происходит с точностью до наоборот — в июне, июле, августе там зима и идет снег, а в декабре, январе, феврале наступает летняя пора.

В промежуточных положениях Земли между «зимним» и «летним», когда Северный и Южный полюса одинаково удалены от Солнца, наступают, в зависимости от полушария, весенний или осенний периоды. Осенью и весной есть два особенных дня, когда день равен ночи. Такие дни называются днями равноденствия.

Смена времён года – природное явление, к которому мы относимся как к совершенно обыденной вещи, но, тем не менее, этот процесс обусловлен самыми что ни на есть глобальными астрофизическими «катаклизмами». Мы не можем их заметить даже вооружённым глазом, как, например, затмение Солнца, и всё-таки они есть.

Если говорить упрощённо, то времена года – это периоды, на которые можно разделить годовой цикл. Причём это разделение достаточно условно – ведь не существует в погодном и климатическом смысле совершенно чёткой границы смены сезонов. Например, основными характеристиками зимы являются холод и снег (для средней полосы России, к примеру). Однако в марте иногда бывает гораздо более холодно и снежно, чем в январе. Неспроста существует поговорка: «пришёл марток – одевай трое порток». Так что когда мы говорим о смене времён года, то мы должны понимать, о чём именно говорим. Условно говоря, времена года разделяются по способу их определения. А этих способов несколько.

Автор фото, представленного выше, делал снимки одного и того же места каждый день в течение года. Результат собран в одном фото – условно, каждая вертикальная линия соответствует одному календарному дню. Наглядно, не правда ли?

Наиболее привычным для нас является определение годовых циклов по календарю. Это самое условное деление, придуманное человеком исключительно для удобства. Названия месяцев и их начало носят условный характер, в разных календарях оно определено, скажем так, схематично. Достаточно вспомнить разницу между (которым мы сейчас пользуемся) и юлианским календарём. Последний был в ходу до революции 1917 года. И им до сих пор пользуется православная церковь. По григорианскому календарю смена времён года происходит примерно на 13 дней позже. Кто застал советские времена, помнит, что мы праздновали День Октябрьской (!) Революции 7 ноября, хотя случилась она на самом деле 25 октября.

Кстати говоря, деление на 4 сезона (в каждом по 3 месяца) принято у большинства народов мира, но далеко не у всех. Например, в саамском календаре восемь сезонов, а у индусов – шесть.

Астрономический способ определения времени года – менее условный и не зависящий от человека. При астрономическом способе определения лета, осени, зимы и весны, за точку отсчёта берутся не конкретные даты в календаре, а моменты времени, в которые происходят солнцестояния и равноденствия. В моменты солнцестояния начинаются зима и лето, а в моменты равноденствия – весна и осень. Так, например, в 2015 году зима началась 22 декабря (2014 года) в 4:48 утра, весна – 20 марта в 22:45, лето – 21 июня в 16:38, а осень – 23 сентября в 8:20 утра. Очевидно, что с точки зрения погодных условий, это больше похоже на правду.

Почему происходят циклические изменения климата

Основная причина смены времён года известна – сезоны меняются из-за того, что Земля имеет наклонную ось. Вследствие этого, в разные моменты времени наша планета получает разное количество тепла и солнечного света в разных широтах.

С 22 сентября по 21 марта Земля находится в таком положении относительно Солнца, что её северное полушарие обращено к звезде меньшую часть суток и солнечные лучи падают под меньшим углом, соответственно, меньше прогревается солнечным светом. В Южном же полушарии в это время всё как раз наоборот. Проходит полгода, и наша планета перемещается уже на обратную точку своей орбиты. И опять же, из-за наклона оси уже Северное полушарие гораздо больше времени обращено своей поверхностью к Солнцу, а, следовательно, получает больше тепла. Вот, собственно, так и происходит смена времен года.

Почему существуют времена года?

Смена времен года - вечное и неизменное явление природы. Причина его заключается в движении Земли вокруг Солнца.

Путь, по которому в космическом пространстве движется земной шар, имеет форму вытянутого круга - эллипса. Солнце находится не в центре этого эллипса, а в одном из его фокусов. Поэтому на протяжении года расстояние от Солнца до Земли периодически меняется: от 147,1 млн. км (в начале января) до 152,1 млн. км (в начале июля). Переход от тёплого времени года (весна, лето) к холодному (осень, зима) происходит вовсе не потому, что Земля то приближается к Солнцу, то удаляется от него. А ведь и сегодня так думают многие люди! Взгляните на приведенные выше цифры: в июне Земля находится дальше от Солнца, чем в январе!

Дело в том, что Земля, помимо обращения вокруг Солнца, вращается вокруг воображаемой оси (линии, проходящей черезСеверный и Южный полюса). Если бы ось Земли располагалась под прямым углом к орбите Земли вокруг Солнца, у нас не было бы времен года, а все дни были бы одинаковыми. Но эта ось наклонена по отношению к Солнцу (на 23°27"). В результате Земля вращается вокруг Солнца в наклонном положении. Это положение сохраняется круглый год, а ось Земли всегда направлена в одну точку - на Полярную звезду.

Поэтому в разное время года Земля по-разному подставляет солнечным лучам свою поверхность. Когда солнечные лучипадают отвесно, прямо, Солнце жарче. Если же лучи Солнца падают на земную поверхность под углом, то они греют земную поверхность слабее.

Солнце всегда стоит прямо на экваторе и в тропиках, поэтому жители этих мест не знают холодов. Там не так резко, как у нас, сменяются времена года, и никогда не бывает снега.

В то же время часть года каждый из двух полюсов повернут к Солнцу, а вторую часть скрыт от него. Когда Северное полушарие повернуто к Солнцу, в странах к северу от экватора - лето и день длинный, к югу - зима, а день короткий. Когда прямые лучи Солнца падают на Южное полушарие - здесь наступает лето, а в Северном - зима.

Самые длинные и самые короткие дни в году называются днями зимнего и летнего солнцестояния. Летнее солнцестояние наступает 20, 21 или 22 июня, а зимнее - 21 или 22 декабря. А еще во всем мире в каждом году имеются двое суток, когда день равен ночи. Это происходит весной и осенью, ровно между днями солнцестояния. Осенью это происходит около 23 сентября - это осеннее равноденствие, весной около 21 марта - весеннее равноденствие.

Между прочим...

В жарких странах тоже бывает смена времен года, она только выражается по-иному, не как у нас, в средних широтах.

В Индии зима - это время жестокой засухи, от которой страдает все живое. В это время дуют зимние муссоны - с суши на море. Весной, муссоны меняют направление, они начинают дуть с моря на сушу, приносят с собой влагу, обильную, напитывают влагой высохшую, жаждущую землю. Природа оживает. Наступает сезон дождей. А дожди там льют как из ведра - не отдельными струями, а сплошным потоком!

Мало отличаются друг от друга времена года на Крайнем Севере - в Арктике, или на Крайнем Юге - в Антарктике. Там всегда стоит зима. Настоящего тепла никогда не бывает, и снег только кое-где оттаивает сверху, обнажая мерзлую землю. Отличие зимы от лета заключается в количестве света, а не тепла. Весной и летом Солнце ходит по небу круглыми сутками, не опускается за горизонт, но лучи его хотя светят хорошо, а греют плохо: они падают косо, как бы скользят по поверхности.

И все же под высокими северными широтами бывает что-то похожее на наши весну и лето, кое-где даже распускаются скромные северные цветы, а на скалистых островах северных морей гнездятся морские птицы.

В Антарктике в это время зима, жесточайшие морозы и ветры. Стоит полярная ночь. Летом туда приходит солнце, и там оносветит день и ночь, но тепла от этого не прибавляется. В Южном полушарии под высокими широтами климат куда суровей, чем в Северном. Выше нуля температура никогда не поднимается.

Вот и пришла весна. С полей сошел серый и унылый снег, а солнце стало теплее и ласковее. Пробуждается природа: начинает пробиваться первая зелень, набухают и распускаются почки на деревьях, возвращаются перелетные птицы, а из нор и гнезд выбирается живность. Вскоре наступят лето, осень, зима и снова придет весна. Из года в год на нашей планете сменяются времена года.

Но что же обеспечивает эти циклические изменения природы? Основной причиной смены времен года является наклон оси нашей планеты по отношению к плоскости эклиптики, т.е. плоскости вращения Земли вокруг Солнца. Ось Земли наклонена от плоскости эклиптики на 23,44°. Если бы этот угол был равен нулю, на планете никогда бы не сменялись времена года, продолжительность дня и ночи была бы одинакова, а солнце бы поднималось над горизонтом на одну и ту же высоту в течении всего года.

А сменяются ли времена года на других планетах Солнечной системы?

Меркурий

Если брать во внимание только тот показатель, который оказывает решающее влияние на формирование времен года на Земле, наклон оси вращения, то на Меркурии не должно быть привычных нам времен года. Однако Меркурий движется по очень вытянутой орбите, приближаясь в перигелии к Солнцу на 46 млн км и отдаляясь на 70 млн км в афелии, что вносит заметное влияние в формировании меркурианской погоды. Находясь на небольшом удалении от Солнца, освещенная сторона Меркурия нагревается в среднем до +300°C(максимум: +427 °C) и наступает меркурианское лето. В дальнем участке орбиты наступает зима, даже днем в это время температура не поднимается выше 107°C, а ночью опускается до -193°C.

Рассвет на Меркурии происходит лишь раз в два года (раз в 176 дней), но это самый горячий рассвет во всей системе.

В то же время на полюса Меркурия практически не попадает солнечный свет по причине минимального наклона оси вращения к плоскости эклиптики (0,01°). В этих темных и холодных областях были обнаружены ледяные полярные шапки, правда достигающие всего 2-х метров в толщину.

Интересно, что сутки (175,94 земных суток) на Меркурии длятся в два раза больше чем год (87,97 земных суток).

На Венере, как и на Меркурии, так же нет смены пор года. Угол оси вращения Венеры составляет внушительные 177°, другими словами, эта планета имеет перевернутую ориентацию, и фактический угол наклона составляет всего 3°. Эксцентриситет орбиты, т.е. ее степень отклонения от окружности, предельно мал (0,01) и потому не вносит совершено ни каких корректив в погоду. Круглый год на поверхности планеты царит раскаленное лето: средняя температура переваливает за отметку +400°C.

Круглый год на Венере царит знойная жара, средняя температура около +400°C.

Марс

Марс во многом похож на нашу планету. Наклон оси вращения Марса относительно плоскости его орбиты равен 25,2°, что лишь немногим больше земного. Немного больше и эксцентриситет орбиты Красной планеты. Как следствие, марсианский климат носит чуть более выраженный сезонный характер, иначе говоря разница (особенно в температуре) между различными временами года выражена сильнее.

Еще одна интересная особенность марсианских сезонов заключается в том, что они ощутимо отличаются в разных полушариях планеты. Так в южном полушарии наблюдаются жаркое лето и холодная зима, тогда как в северном такие контрасты отсутствуют - и лето и зима здесь мягкие.

Юпитер

Ось вращения планеты-гиганта наклонена всего на 3,13° по отношению к плоскости орбиты, степень отклонения самой орбиты от окружности также минимальна (0,05). Иначе говоря, ничто здесь климат не носит сезонного характера и постоянен на протяжении всего года.

Сатурн

Наклон оси вращения Сатурна равен 29°, поэтому смена времен года на этой планете характеризуется более выраженными перепадами в количестве солнечного света, а следовательно и температуры, чем на Земле. Каждый сезон - будь-то лето или осень длится на планете-гиганте около 7 лет. В зависимости от времени года, Сатурн может менять свою расцветку. Восемь лет назад, когда АМС "Кассини" впервые приблизился к планете, на северном полушарии была зима и эта часть Сатурна имела голубой оттенок. На сегодняшний день в голубой цвет окрашивается юг - туда пришла зима. По мнению астрономов это явление возникает из-за интенсивности излучения ультрофиолета - зимой оно понижается, с приходом лета - повышается.

Зима на южном полушарии Сатурна. Голубая дымка, покрывшая южный полюс планеты является прямым следствием понижения температуры, т.е. приходом зимы. 10 лет назад, в 2004 году точно такой же голубой туман окутывал северный полюс газового гиганта.

Уран

Угол наклона оси вращения планеты составляет 97,86° - другими словами Уран лежит на боку слегка вниз головой. Этот фактор объясняет довольно-таки специфическую смену сезонов. В периоды солнцестояния только один из полюсов планеты обращен к Солнцу. Привычная для нас смена дня и ночи характерна только для экватора, остальные части Урана находятся под покровом полярного дня или полярной ночи длиною 42 земных года.

Фотография Урана, сделанная зондом Вояджер-2

На обращенном к Солнцу полюсе происходят кардинальные изменения: температура значительно возрастает, верхние слои атмосферы начинают медленно приобретать яркие тона, сменяя бледно-голубой оттенок, возрастает скорость ветров и количество облаков.

Нептун

На Нептуне ось вращения отклонена на 30°, поэтому смена времен года здесь схожи с земными, однако свои коррективы вносит расстояние планеты до Солнца. Год на Нептуне составляет практически 165 земных лет, следовательно каждый сезон длится, не больше не меньше, 41 год! В 2005 году на южном полушарии началось лето, и продлится оно до 2046 года.

Времена года как 4 равные диапазона

В средних широтах часто используется формальное, календарное деление года на 4 равных периода. Например, в большинстве стран северного полушария приняты следующие даты начала и окончания времён года:

• Зима - от 1 декабря до 28 февраля (по високосным годам - до 29 февраля)

Механизм смены времён года

Основной причиной смены времён года является наклон земной оси по отношению к плоскости эклиптики . С весеннего равноденствия по осеннее северное полушарие получает больше тепла чем южное. В остальное время южное полушарие получает больше света, чем северное.

Если бы наклона оси не было, то у нас не было бы времён года, а день и ночь в течение всего года длились бы одинаково. Количество солнечной энергии, достигающей определённой точки земли, было бы постоянным. Сейчас ось планеты находится под углом 23,5°. Летом (с июня) в Северном полушарии оказывается так, что северные широты получают больше света, чем Южные. Дни становятся длиннее, а положение солнца – выше. В то же время в южном полушарии – зима. Дни – короче, а солнце – ниже.

Спустя полгода земля переходит по своей орбите на противоположную сторону Солнца. Наклон остается таким же. Теперь лето в Южном полушарии, дни дольше, а света – больше. В Северном полушарии сейчас зима.

Смена времён года в разных климатических поясах

• В Экваториальном поясе зима и лето являются дождливыми сезонами, в то время как весна и осень отличаются относительной засушливостью.
• В Тропическом поясе холодным временем года является сезон дождей, жарким - засушливый сезон. Стоит отметить, что в пустынях дожди могут не выпадать и в холодное время года.
• В умеренном поясе в зоне океанического климата (Западная Европа, атлантическое побережье Северной Америки) основная часть осадков приходится на осень и первую половину зимы. В холодное время в части пояса устанавливается снежный покров . Весна и лето приносят эпизодические дожди вместе с циклонами . В зоне умеренно-континентального и континентального климата (Восточная Европа, Южная Сибирь) осень и зима значительно суше, и самыми влажными оказываются летние месяцы. В зоне мусонного климата (Дальний Восток) осадки выпадают почти исключительно летом в виде интенсивных ливней, зима сухая и бесснежная.
• В арктическом и антарктическом поясах смена времён года выражается в первую очередь в смене полярного дня и полярной ночи. Из-за продолжающегося ледникового периода сезонные колебания уровня осадков невелики, а температуры остаются ниже нуля.

Примечания

Смотреть что такое "Время года" в других словарях:

Сезон Словарь русских синонимов. время года сезон Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М.: Русский язык. З. Е. Александрова. 2011 … Словарь синонимов

время года - Периоды в течение года продолжительностью в несколько месяцев, имеющие характерные климатические особенности, обусловленные изменениями интенсивности солнечной радиации или различиями в увлажнении (в умеренном поясе различают четыре сезона – зиму … Словарь по географии

время года - сезон — Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы сезон EN season … Справочник технического переводчика

время года - ▲ сезон с, определенный, погода время года часть года, характеризующаяся определенной погодой. стоять (стоит лето). ▼ зима, переходный сезон ↓ теплая погода см … Идеографический словарь русского языка

время года - Syn: сезон … Тезаурус русской деловой лексики

Зима, время года, продолжающееся в Северном полушарии Земли с момента зимнего солнцестояния (21 или 22 декабря) до момента весеннего равноденствия (20 или 21 марта). В обиходе З. называются месяцы декабрь, январь, февраль; в Южного полушарии… …

Лето, время года, продолжающееся в Северном полушарии Земли с момента летнего солнцестояния (21 22 июня) до момента осеннего равноденствия (23 сентября). В обиходе Л. называют месяцы нюнь, июль, август. В Южном полушарии Земли в это время зима.… … Большая советская энциклопедия

Наиболее жаркое время года, продолжающееся от летнего солнцестояния до осеннего равноденствия, следовательно, в сев. полушарии от 9 (21) июня до 11 (23) сентября, а в южном от 11 (23) декабря до 9 (21) марта; таким образом, в сев. полушарии Л.… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

- «ДРУГОЕ ВРЕМЯ ГОДА», Россия, ВГИК, 1992, 28 мин. Экспериментальный фильм. Режиссер: Андрей Карпенко (см. КАРПЕНКО Андрей). Автор сценария: Андрей Карпенко (см. КАРПЕНКО Андрей). Оператор: А. Салех … Энциклопедия кино