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.

Инструкция

Как известно, Земля постоянно совершает два разных движения – вокруг собственной оси с периодом обращения 24 часа, и вокруг Солнца по эллиптической орбите, с цикличностью 1 год. Первое обеспечивает смену дня и ночи, второе – смену времен года. То, что орбита Земли имеет форму эллипса и она в своем годичном движении периодически оказывается на разных расстояниях от Солнца – от 147,1 в перигелии до 152,1 млн.км в афелии - на смену холодных и теплых периодов практически не влияет. В результате этой разницы Земля получает дополнительно всего лишь 7% солнечного тепла.

Ключевое значение имеет угол наклона оси планеты к плоскости эклиптики. Земная ось – это воображаемая линия, проходящая через центр планеты и ее полюса. Именно вокруг нее и происходит суточное вращение. Эклиптика – плоскость, в которой лежит орбита планеты. Если бы земная ось была перпендикулярна к плоскости эклиптики, смены времен года на планете не происходило бы. Их бы просто не существовало. Земная ось находится под углом 66,5° к плоскости эклиптики и отклонена от ее оси на угол 23,5°. Такое положение планета сохраняет постоянно, ее ось всегда «глядит» на Полярную звезду.

В результате движения Земли по орбите ее Северное и Южное полушария поочередно оказываются наклонены в сторону Солнца. Полушарие, находящееся ближе к Солнцу получает в 3 раза больше тепла и света, чем противоположное - в это время зима там лето.

Земля продолжает свое движение по орбите, сохраняя угол наклона оси, и положение дел меняется. Теперь другое полушарие наклонено к Солнцу и получает больше тепла и света. Наступает лето.

Но разница расстояний до Солнца тоже оказывает некоторое влияние на земной климат. Южное полушарие оказывается ближе к Солнцу в момент прохождения Землей перигелия - ближайшей к Солнцу точки на орбите планеты. Поэтому Южное полушарие несколько теплее Северного. В свою очередь Северное полушарие наклонено к Солнцу в афелии - самой дальней точке орбиты. Несмотря на то, что в это время в Северном полушарии лето, температура там ниже, в Южном.

В своем движении по орбите, 2 раза в год Земля находится в таком положении, когда солнечные лучи практически перпендикулярны ее поверхности и оси вращения. 21 марта и 23 сентября - дни весеннего и осеннего равноденствия, когда день и ночь практически равны по продолжительности. В это время Земля пересекает небесный экватор, и переходит из Северного полушария в Южное или наоборот. Именно на дни равноденствия приходится астрономическая смена времен года.

Моменты равноденствия ежегодно смещаются относительно начала суток. В обычный год оно наступает позже на 5 часов 48 минут 46 секунд относительно предыдущего года. В високосный - раньше на 18 часов 11 минут 14 секунд. Именно поэтому равноденствие иногда приходится не на указанные дни, а на соседние с ними календарные даты.

Смена времён года неразрывно связана с наклоном земной оси . Наша голубая планеты движется вокруг Солнца по эллиптической орбите (лат. orbita - колея, дорога). Кроме этого Земля вращается вокруг собственной оси. Мы не ощущаем всего этого многообразия движений в космическом пространстве. Каждое утро яркое светило поднимается из-за горизонта на востоке, катится по небу раскалённым белым диском, а затем исчезает за горизонтом на западе. Багровый закат переходит в сумерки, а затем на землю опускается ночь.

Зимой Солнце выглядывает из-за горизонта всего на треть суток. Рассвет наступает поздно, а сумерки всегда ранние. Летом картина совсем иная. Светило забирается высоко в небо и долго движется по небосводу. Время его в пути доходит до 16 часов. Люди просыпаются, когда за окном уже брезжит рассвет, а засыпают, не дождавшись заката.

Во всём этом как раз и виноват наклон земной оси. Под земной осью подразумевается воображаемая линия, соединяющая Северный и Южный полюса. Причём она располагается под наклоном по отношению к плоскости эклиптики. Это означает, что в определённые моменты времени Северный полюс находится ближе к Солнцу, чем Южный. А в другие моменты времени всё наоборот - Южный полюс ближе, а Северный дальше.

Угол между осью и плоскостью равен на сегодняшний день 23,44 градуса. Но величина эта не постоянная. Каждый год она меняется на 0,47 секунды, причём в сторону уменьшения.

Орбита Земли не является идеальным кругом, в центре которого находится Солнце. Это эллипс с эксцентриситетом 0,0167. Поэтому у планеты есть минимально и максимально удалённые точки на орбите. В афелии расстояние до светила составляет 152,083 млн. км, а в перигелии эта величина соответственно равна 147,117 млн. км.

Перигелий планета проходит примерно 3 января. В это время к Солнцу повёрнуто Южное полушарие, где лето в самом разгаре. За счёт более близкого расстояния оно получает и больше солнечной энергии, чем Северное полушарие. Однако этот эффект и смена времён года никак не связаны. Хотя солнечной энергии и больше, но весь её избыток поглощается водами мирового океана. Их основная масса как раз и сосредоточена в южных районах планеты.

Зима, лето, весна и осень зависят только от наклона земной оси . Во время движения Земли вокруг Солнца этот наклон не меняется. Вот поэтому на одной части своей траектории наша голубая планета больше повёрнута к светилу нижней половиной. А на другом отрезке пути больше тепла получает верхняя половина.

Представьте, что вы стоите возле костра. Лицу и груди тепло, а вот спине прохладно. Не меняя положение тела, обойдите костёр и встаньте с другой стороны. Теперь греется спина, а лицо и грудь лишены тепла. То же самое происходит и с планетой, когда она вращается вокруг жёлтой звезды.

Моменты, когда высота Солнца над горизонтом достигает максимума или минимума, называются солнцестоянием . Летнее солнцестояние приходится на 21-22 июня. Это самый длинный день в году. А вот самый короткий день наблюдается во время зимнего солнцестояния. Приходится он на 21-22 декабря. Весной 20-21 марта и осенью 22-23 сентября наступает равноденствие . Это периоды, когда продолжительность дня равна продолжительности ночи.

Смена времён года в разных полушариях происходит за разные периоды времени. Так в Северном полушарии осень наступает после 93,6 летних суток и продолжается 89,9 суток. Зима, соответственно, тянется 89 суток, а на весну приходится 92,8 суток. В Южном полушарии летний период заканчивается после 89 суток. Осень длится 92,9 суток. Зиме отводится 93,6 суток, а на весну приходится 89,9 суток. Всем этим мы обязаны наклону оси и земной орбите. Именно они и отвечают за разные годовые периоды и дарят нам тёплые летние и студёные зимние дни.

В статье мы разберемся, . На простых примерах покажем, почему меняются времена года, почему зимой холодно, а летом тепло. Многие знают еще со школьного курса, что земля вращается вокруг своей оси и вокруг солнца. Причем вокруг солнца земля вращается по траектории напоминающей овал или эллипс. То есть расстояние от земли до солнца в течение года меняется. Достаточно много людей думает, что это изменение расстояния до солнца и есть основная причина, почему происходит смена времен года. На самом деле это не так. В северном полушарии, к примеру, Земля находиться ближе к солнцу в январе, чем в июле. Почему же происходит смена время года в таком случае? Всё дело в наклоне оси вращения Земли относительно солнца. Земля наклонена относительно солнца всегда на один угол, который составляет 23,5 градуса. Давайте разберемся, как это работает на 4-х основных астрономических позициях солнца относительно земли. 21 марта – день весеннего равноденствия. Вращение земли относительно солнца происходит таким образом, что линия между освещенным и неосвещенным участками(она называется терминатор) Земли перпендикулярна экватору. То есть южное и северное полушарие получают одинаковое количество света в течении дня. После прохождения этой позиции световой день в северном полушарии начинает увеличиваться. То есть длительность прогрева и остывания земли в средних широтах примерно одинаковая, поэтому весной не так холодно, как зимой и не так тепло, как летом. 21 июня – день летнего солнцестояния. В этой позиции длина светового дня в северном полушарии максимальная. Земля наклонена северным полюсом к солнцу. Больше всего солнечного света получает северный полюс. Там день длиться круглые сутки и солнце не заходит. Чем ближе точка к северному полюсу, тем дольше там длиться день. Если это так, то почему на северном полюсе так холодно, даже летом в день солнцестояния, когда солнце светит 24 часа в сути. Еще один определяющий фактор помимо времени прогрева и остывания – угол падения лучей солнца на поверхность Земли. Чем прямее этот угол, тем больше тепла получает поверхность. На экватор лучи падают практически перпендикулярно, поэтому там всегда тепло. На серный полюс они как бы ложатся, проскальзывая мимо, практически не согревая поверхность. После 21 июня происходит смена времени года - начинается астрономическое лето. День начинает убывать до дня осеннего равноденствия. 23 сентября – день осеннего равноденствия. Ситуация примерно такая же, как и в день весеннего равноденствия с той лишь разницей, что день после этой даты начинает убывать. Происходит смена времен года с лета на астрономическую осень. Астрономическая осень длиться с 23 сентября по 21 декабря. 21 декабря – день зимнего солнцестояния. Ситуация прямо противоположная дню летного солнцестояния. Северный полюс наклонен, не к солнцу, а от него и не получает света в этот день. На северном полюсе, так называемая полярная ночь. Более подробно узнать об астрономическом явлении зимнего солнцестояния можно на этом сайте. На этом собственно сегодня у вас всё. Надеюсь, что вопрос, почему происходит смена времен года , стал для вас разрешенным. Если вопросы всё же остались, пишите их в комментариях.

Если материал был полезен, вы можете или поделиться данным материалом в социальных сетях:

Уже в возрасте 2-4-х лет дети впервые отчетливо видят разницу между временами года. Затем они учатся запоминать последовательность их смены и разбираться в причинах сложившейся ситуации.

Почему на Земле происходит смена времен года, и могут ли все жители планеты ее увидеть?

Времена года: сколько их?

Из школьных учебников по географии и астрономии нам стало известно о том, что в нашем климатическом поясе существует 4 времени года: зима, весна, лето и осень.

Они отличаются между собой не только названиями, но и другими характеристиками, в частности:

• Средней температурой воздуха.
• Количеством и видом осадков.
• Размером получаемого солнечного света.

Эти показатели в свою очередь влияют на то, как будут одеты люди в разные времена года, какими будут их основные продукты питания и т.д.

Почему времен года именно четыре?

Потому что весь год, то есть, период в 365 дней разбит на четыре равных участка, между которыми бывают два дня равноденствия и два дня солнечного солнцестояния.

В эти дни длительность ночи и дня либо достигают одинаковой продолжительности, либо максимально превышают продолжительность друг друга.

Продолжительность года равна 4 сезонам или 12 месяцем

О перемене времен года людям стало известно достаточно давно, ведь такую тенденцию не тяжело заметить невооруженным глазом. Но всегда ли люди опирались исключительно на научные факты? Быть может, имели место и другие объяснения происходящего?

Как в древности объясняли тот факт, почему на Земле происходит смена времен года?

Впервые о том, почему времена года сменяются один за другим задумались древние египтяне, римляне и греки.

Египтяне были язычниками, причем очень верующими. Они считали, что смена времен года – это воля богов, которые таким образом или наказывают их, или наоборот пытаются поощрить. Вера в эту теорию была настолько сильной, что египтяне даже бросали в реку пожелания о том, чтобы наступила та или иная пора года. Они свято верили, что боги их услышат и помогут.

Древние греки в этом вопросе тоже нередко были солидарны – всем известно насколько богатой была древнегреческая мифология. Однако не только боги, по мнению греков, имели влияние на смену времен года.

В Древней Греции верили в то, что Земля – это центр Вселенной, а Солнце и другие планеты – это космические тела, которые вращаются вокруг нее. Стало быть, именно поэтому времена года и сменяют друг друга.

Несмотря на развитие астрономии и других наук такие гипотезы поддерживались даже во времена Средневековья. В то время религия также была основополагающей наукой, поэтому сомнений в том, что Земля – центр Вселенной не возникало.

Благо, со временем ситуация «стабилизировалась» и теперь мы имеем точное определение, почему же на нашей планете не только зима и лето, а все 4 времени года.

Важно: человеком, «сломавшим» систему и доказавшим, что это Земля оборачивается вокруг Солнца, а не наоборот, был Николай Коперник – выдающийся польский астроном.

Почему на самом деле происходит смена времен года?

В наше время бытует мнение, будто Земля вращается вокруг Солнца не по круглой, а по эллиптической формы орбите. Это на самом деле верно. Ось, по которой «ходит» наша планета действительно не ровная, а слегка приплюснутая. Из-за этого в определенное время Земля приближается к Солнцу, а затем отдаляется.

Это, по мнению многих, и является ключевым объяснением, почему сменяются времена года. Но поспешу вас разочаровать – это не так. В действительно то, что Земля двигается не по круглой, а по эллиптической формы оси достаточно важно, но этот фактор не является основополагающим.

В реальности смена времен года на Земле происходит под воздействием двух факторов.

Почему важен именно угол наклона? Потому что даже в период приближения к Солнцу Земля не получает большее количество тепла, нежели на отдаленных ее участках. А во время наклона к Солнцу уровень получаемой тепловой энергии увеличивается, как минимум, в 3 раза, и от этого, разумеется, на одном участке Земли наступает лето, а на другом – зима.

Уровень наклона Земли в 23° является основной причиной смены времен года

Кроме того, изменяется не только время года, но и продолжительность дня и ночи. Как это понять? Взгляните внимательно на рисунок. Видите участок у Северного полюса, который благодаря наклону Земли к Солнцу постоянно им освещается? Это как раз тот регион, где в ближайшие полгода будет постоянно светло.

Благодаря постоянному вращению Земли Северный и Южный полюс освещаются неравномерно

К слову, именно это станет причиной появления белых ночей и отсутствия астрономических сумерек.

А что в это время происходит на Южном полюсе?

ДО	ПОСЛЕ
До того, как Земля пройдет половину своего пути по оси вокруг Солнца, здесь будет постоянный недостаток солнечного света.	После того, как вот этот небольшой участок перейдет на другую сторону, все измениться: на Северном полюсе будет темно, а на Южном – светло.

Могут ли все наблюдать за сменой времен года?

Если и вы, и я находимся приблизительно на одной широте, ну или хотя бы в одном климатическом поясе, то нам тяжело представить, как живут люди, которые не знают, что такое 4 времени года. А ведь таких жителей на планете не так уж и мало.

Дело в том, что наблюдать смену четырех времен года могут не все, а только те, кто проживает в умеренном климатическом поясе. Именно этот «отрезок» Земли проходит все те положения по ходу вращения вокруг Солнца, которые и обеспечивают смену погодных условий и времен года. В этом климатическом поясе всегда происходит одно из двух: или день короче ночи, или ночь короче дня. Исключение бывает только весной или осенью – в дни равноденствия. В этот момент солнечные лучи попадают на Землю под прямым углом, и длительность дня и ночи становится равной 12 часам.

Если же говорить о полюсах или экваторе, то люди здесь практически лишены радости наблюдать смену времен года. Почему? Потому что какой бы не был наклон Земли относительно Солнца, и в каком бы месте на орбите не находилась планета, солнечные лучи сюда светят одинаково. В итоге на экваторе всегда тепло, и практически не бывает снега, а на полюсах – две крайности: то светло, то темно. При этом температура на полюсах практически неизменна. Это объясняется тем, что Земля имеют форму шара, и как бы она не наклонялась, полюса все равно самые отдаленные от Солнца.

Выходит, что времен года действительно четыре, но в некоторых местах Земли грань между ними настолько стерта, что их и не заметишь.

Отчетливо увидеть смену времен года могут только жители умеренного климата

Что бы было, если бы Земля не имела уровень наклона?

В первую очередь стоит отметить, что не будь у нашей планеты небольшого наклона по отношению к Солнцу, времена года не сменяли бы друг друга. И даже тот факт, что Земля оборачивается вокруг Солнца, ситуацию бы не исправил.

Если бы перечисленных выше факторов не было, сейчас люди имели бы одно положение из двух.

Вариант развития событий	Описание
Вариант №1. Земля имеет уровень наклона, но не вращается вокруг Солнца.	Если мы предположим, что Земля продолжит иметь уровень наклона относительно орбиты, но перестанет вращаться вокруг Солнца, то ситуация измениться следующим образом: с одной стороны планеты всегда будет лето, с другой – зима.
Вариант №2. Земля продолжит движение вокруг Солнца, но не будет иметь ни малейшего наклона.	В другом случае, если бы Земля все так же «ходила» бы вокруг Солнца, но имела сугубо вертикальное положение, времена года больше не изменились бы. Почему? Потому что на экваторе всегда было бы лето, а чем дальше от него – тем холоднее. И так весь год.

Как оказывается, не только вращение Земли вокруг оси и Солнца имеет особое значение. Сменой времен года мы обязаны вовсе не вращению планеты, а тем, что она имеет наклон по отношению к Солнцу.

Как происходит смена времен года?

История из жизни о том, как важно наблюдать смену времен года

В школьные годы у меня была подруга, которые переехала к нам из одной тропической страны. Ее родители были нашими соотечественниками, но долгое время по долгу службы проживали в тропическом климатическом поясе.

Помню сперва нам с девочкой было нелегко найти общий язык – все окружающее удивляло ее настолько сильно, что она порой не могла сдерживать эмоций. Но, с другой стороны, такая бурная реакция на привычный для нас снег зимой очень умиляла. Со временем мы стали дружить, и дружба эта длится до сих пор.

Ее родители, когда мы окончили школу, снова вынуждены были переехать на юг, но моя подруга, разумеется, осталась жить здесь. Она говорит, что плюс проживания в теплых странах очевиден, но возможность наблюдать, как природа просыпается после долгой зимней спячки – бесценное ощущение.

Думаю, несложно понять, почему происходит смена времен года. Для этого достаточно иметь минимальные знания в области астрономии.

Полезная статья? Не пропустите новые!
Введите e-mail и получайте новые статьи на почту