Цикл времен года в астрономии

Земной цикл времен года

Один маленький факт иногда имеет решающее значение. Ось вращения земли наклонена на 23,4 градуса. Этот «маленький» нюанс позволяет тем из вас, кто любит четыре времени года, наслаждаться ими всеми!

Если бы Земля вращалась на своей орбите полностью вертикально, если бы ее ось вращения была перпендикулярна плоскости ее орбиты, на Земле не было бы разных времен года. Тех из вас, кто любит лето 24/7/365, возможно, этот урок не особо заинтересует, но всем остальным следует послушать, как мы изучаем цикл времен года на Земле.

Эклиптика и небесный экватор

Поскольку ось вращения Земли наклонена на 23,4 градуса, Солнце будет находиться на северном небе весной и летом, а на южном небе осенью и зимой. По сути, это то, что вызывает возникновение этого цикла.

Чтобы помочь вам понять почему, нам нужно сначала представить, что Землю окружает воображаемая сфера, называемая небесной сферой. На этой небесной сфере нарисованы два круга. Один из них называется небесным экватором и представляет собой всего лишь проекцию экватора Земли на эту небесную сферу. Другая называется эклиптикой, которую можно рассматривать как проекцию орбиты Земли на небо и видимый путь Солнца на небесной сфере.

Земли наклонена на 23,4 градуса

Весеннее равноденствие и летнее солнцестояние

Когда Солнце движется на север и пересекает небесный экватор, оно проходит точку, называемую весенним (или мартовским) равноденствием, временем, когда в Северном полушарии начинается весна, а в Южном — осень. Это происходит примерно 21 марта каждого года. «Весенний» происходит от слова «весна», а «равноденствие» происходит от слова «равный», подразумевая, что каждый день будет иметь одинаковое количество дневного света и темноты повсюду на Земле.

После весеннего равноденствия Солнце будет в самой северной точке примерно 21 июня в день летнего (или северного) солнцестояния, в начале лета в Северном полушарии и зимы в Южном полушарии. «Солнцестояние» происходит от латинского слова «солнечное затишье», потому что в этот момент Солнце перестанет двигаться на север, а затем будет двигаться на юг. Во время летнего солнцестояния северное полушарие Земли наклонено к Солнцу, в результате чего дневной свет становится больше, а ночи короче.

Лето жаркое не только потому, что световой день удлинен, но и из-за того, как солнечный свет попадает на полушарие летом. В такое время солнечный свет падает на землю под почти перпендикулярным углом, и это очень эффективно нагревает землю. В противоположном полушарии, где зима, солнечный свет падает на землю под углом, и это не очень хорошо нагревает землю.

Когда солнце падает на землю практически в лоб, оно концентрирует всю свою тепловую энергию на меньшем участке суши. Это означает, что меньшая площадь земли получает много энергии и очень хорошо нагревается. Зимой один и тот же участок земли освещается светом под углом. Это приводит к тому, что солнечный свет распространяется по большей площади, уменьшая количество энергии, которую может получить любой участок земли, и поэтому земля не нагревается так сильно.

Летняя жара обусловлена ​​концентрацией солнечного света на небольших участках.

Летняя жара обусловлена ​​концентрацией солнечного света на небольших участках.

Это все равно, что взять фонарик и направить его почти прямо вниз на стол, а не направить его под углом, чтобы имитировать зимнее Солнце. Вы можете видеть, как в последнем случае фонарик освещает большую площадь поверхности и, таким образом, его ограниченная мощность распределяется по большей площади.

Осеннее равноденствие и зимнее солнцестояние

Итак, после летнего солнцестояния Солнце переместится на юг и снова пересечет небесный экватор в точке, называемой осенним (или сентябрьским) равноденствием, то есть в то время, когда начинается осень в Северном полушарии и весна в Южном полушарии, примерно примерно 22 сентября каждого года.

Продолжая двигаться на юг, Солнце достигнет своей самой южной точки примерно 21 декабря, во время зимнего (или южного) солнцестояния, когда зима начинается в Северном полушарии, а лето начинается в Южном полушарии.

Во время зимнего солнцестояния Северное полушарие Земли отклоняется от Солнца. Таким образом, в северном полушарии световой день короче, ночи длиннее, а погода более прохладная по сравнению с южным по всем причинам, которые мы описали ранее.

Перигелий и Афелий

Раньше считалось, что сезонные изменения на самом деле вызваны расстояниями между Землей и Солнцем. Поскольку орбита Земли не представляет собой идеальный круг (она слегка эллиптическая), считалось, что это сильно влияет на времена года. Тогда было бы совершенно логично, что Земля будет ближе всего к Солнцу летом и дальше всего зимой.

Точка на орбите Земли, где она находится ближе всего к Солнцу, называется перигелием, а точка на орбите Земли, где она находится дальше всего от Солнца, называется афелием. Помните, что афелий находится дальше всего от Солнца.

Перигелий наступает около 3 января, а афелий — около 5 июля.

Хм, я думаю, что есть проблема с этой теорией. Посмотрите, что происходит? В Северном полушарии Земля зимой ближе к Солнцу, чем летом! Это означает, что для того, чтобы теория подтвердилась, времена года должны быть одинаковыми в обоих полушариях, а это явно не так.

Конечным моментом здесь является то, что расстояние Земля-Солнце меняется всего лишь примерно на 3% в течение года, и это небольшое изменение мало влияет на цикл времен года.

Итог урока

Давайте рассмотрим важные моменты цикла времен года на Земле.

Весеннее (или мартовское) равноденствие — это время, когда в Северном полушарии начинается весна, а в Южном — осень. Это происходит примерно 21 марта каждого года.

Летнее (или северное) солнцестояние происходит примерно 21 июня и отмечает начало лета в Северном полушарии и зимы в Южном полушарии.

Примерно 22 сентября Солнце проходит точку осеннего (или сентябрьского) равноденствия, когда начинается осень в Северном полушарии и весна в Южном полушарии.

Примерно 21 декабря Солнце достигает своей самой южной точки во время зимнего (или южного) солнцестояния, когда в северном полушарии начинается зима, а в южном — лето.

Помните, что именно наклон Земли, количество дневного света и то, как свет падает на землю, определяют цикл времен года и сезонную температуру.

Точка на орбите Земли, где она находится ближе всего к Солнцу, перигелий, и точка на орбите Земли, где она находится дальше всего от Солнца, называемая афелием, изменяются в течение года настолько мало, что почти не влияют на цикл земного шара. времена года.

Поделитесь материалом
Автор статьи: Наталья Венедиктова
Наталья Венедиктова
Историк-исскусствовед, специалист в области истории, географии и искусства. Много путешествовала, изучала эволюцию художественных стилей, культурные контексты произведений и влияние искусства на общественные и исторические процессы.
Наталья Венедиктова опубликовал статей: 315

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *