Почему зима не везде. Какие изменения происходят в природе при смене времен года на Земле? Основная причина изменения времен года на земле

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.

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 — части года, которые отличаются климатическими признаками. К примеру в умеренных широтах есть 4 времени года — весна, лето, осень и зима, а в тропических областях — сухой и дождливый климатические сезоны.

Как меняются времена года

Времена года четко зависят от астрономического явления. По мере движения Земли по орбите вокруг Солнца меняется и климат на Земле (рис.1). На рисунку видно четыре позиции нашей планеты. Так временем года считают период, за который Земля проходит между этими позициями. Земля за 365 дней проходит целый круг. Главную роль в реализации времен года играет угол наклона Земли (23,5&dug;). Именно наклон Земли преподносит то одну сторону на пол пути, то другую на другой половине пути движения вокруг Солнца. Другими словами то Северное то Южное полушарие Земли находится ближе к Солнцу относительно всей планеты. Если бы не было такого угла наклона, не существовали бы времена года. На протяжении полного пути (год) Земля бы освещалась и нагревалась одинаково относительно Солнца.

Отличие в длительности времен года

Длительность времен года и их изменение зависит от скорости движения Земли по орбите вокруг Солнца. Самая ближайшая точка орбиты к Солнцу называется — перигелия . Это 2 января. В это время Земля имеет большую скорость, поэтому зима и очень короче других времен года в Северном полушарии. А в южном наоборот. Также из этого выплывают косвенные и прямые причины изменения времен года. К прямым относят:

• Сезонные изменения длительности светового времени суток. Летом дни долгие, а ночи короткие. Зимой наоборот.
• Сезонные изменения высоты полуденного стояния Солнца над горизонтом.
• Сезонные модификации длины пути прохождения солнечных лучей в атмосфере влияют на степень их поглощения. Поглощение происходит в нижних слоях атмосферы.

К непрямым относят:

• Шаровидную форму Земли
• Параллельность солнечных лучей
• Наклон Земли относительно своей оси

Отличие между полушариями

• Осеннее равноденствие: 22 — 23 сентября. Солнце переходит из северного в южное полушарие
• Весеннее равноденствие: 20 — 21 марта. Солнце переходит из южного в северное полушарие

Времена года в Северном и Южном полушариях — противоположны. Земля имеет климатические пояса. Это существует из-за физических характеристик поверхности земли и воды. На разных континентах климатические сезоны начинаются по разному относительно астрономического времени года.

В жарких странах времена года проявляются немного по другому чем в средних широтах. К примеру в Индии зимой очень сильная засуха. Зимой там дуют зимние муссоны с суши на море. Весной же ветры дуют с моря на сушу, тем самым принося с собой влагу.

На северном и южном полюсах можно сказать одинаковый Климат. Всегда Зима. Отличие Зимы от Лета заключается в количестве света, а не тепла. Весной и летом солнце ходит по небу все время, таким самым день круглосуточно. Зимой же сплошная ночь.

Большинство людей настолько привыкли, что времена года - это нечто устоявшееся, что даже не задумываются о том, почему же происходит их смена. Тем более многим не приходит мысль о том, что их может быть не 4, а больше. Расскажем обо всем этом подробно, но емко.

Сколько в году бывает времен

Казалось бы - вопрос просто детский. Ведь каждому известно, что существует ровно четыре времени года: весна, лето, осень и зима. Однако это очевидно любому человеку в нашей стране, Европе и Америке. Но ведь существуют и другие варианты разделения года на сезоны.

Например, в Индии, где год также делится на 12 месяцев, существует целых шесть времен года! Правда, каждый из них состоит всего из двух месяцев. Это легко объяснить - близость к экватору, большая береговая линия, частая смена погоды - все это заставило древних индусов придумать совершенно новую систему, отвечающую требованиям местных жителей.

Еще более удивительной может показаться система саамов - коренных жителей Финляндии и прилегающих регионов. Здесь календарь состоит из целых восьми сезонов!

Так что, как видите, на вопрос, сколько времен года существует, в разных точках Земли можно получить довольно разные ответы.

По какому принципу год разделен на сезоны

Давайте рассмотрим именно европейскую систему, которая действует в нашей стране, а также является наиболее распространенной во всем мире.

Правда, и здесь все не слишком однозначно. Например, в нашей стране сезоны жестко привязаны к календарю - для простоты и удобства. А ведь погода не собирается подчиняться условностям, придуманным человеку. Поэтому астрономическое время года со временем календарным не всегда совпадает. Например, зима начинается с 1 декабря и заканчивается 28 (или 29) февраля. Для лета рамки также установлены довольно четкие - с по 31 августа. Все просто и понятно. Однако многие согласятся, что первые две недели сентября обычно гораздо больше похожи на лето, чем последние две недели мая. Поэтому некоторые люди согласны с утверждением, что старый календарь (юлианский), отмененный после Революции 1917 года, был более точным и надежным.

Впрочем, в других странах Северного полушария, где также используется григорианский календарь, проблема решена весьма оригинальным способом. Дело в том, что здесь времена года - это не даты в календаре, а положение звезд на небе. Другими словами, начинается новое время года не в первый день месяца, как решили люди, а в день солнечного равноденствия или солнцестояния. Привязка действительно более надежная - ведь климат на Земле зависит в первую очередь именно от Солнца.

Таким образом, в некоторых странах считается, что лето начинается 22 июня, осень - 23 сентября, зима - 22 декабря, ну а весна, соответственно, 21 марта. Неслучайно когда-то и в России Новый год отмечался именно 22 марта - после весеннего равноденствия, когда день становился на несколько секунд, но длиннее, чем ночь.

Почему меняются времена года

Еще один, казалось бы, довольно простой вопрос, на который сможет ответить не каждый человек, даже если он получил среднее образование.

Дело во вращении Земли. Как известно, она вращается вокруг своей оси, делая оборот чуть больше, чем за 24 часа. Так и появляются сутки. Но еще планета делает оборот вокруг Солнца. Из-за этого сменяется время года. Расскажем об этом механизме более подробно.

Представьте себе окружность, которую описывает Земля, вращаясь вокруг Солнца. А теперь представьте ось, вокруг которой Земля делает оборот за сутки. Так, оказалось, что эти ось вовсе не перпендикулярна окружности. Ведь в этом случае круглый год на Земле была бы одинаковая погода - смен времен года не существовало бы.

Но это не так. Как удалось вычислить ученым, угол между осью и окружностью составляет примерно 66,6 градуса. Но это не константа - этот угол в прошлом менялся не раз и наверняка изменится много раз в будущем. Конечно, даже малейшее изменение наклона приводит к резким изменениям климата.

Итак, как уже упоминалось, солнечные лучи падают на Землю не под прямыми лучами. Даже для экватора, прогреваемого наиболее активно на планете, это приносит определенные изменения (о них расскажем ниже), а уж для Северного и Южного полушарий разница становится просто огромной. На одно из них солнечные лучи падают под сравнительно прямыми лучами, что позволяет им поглощаться землей и водой, которые активно нагреваются. Но в это же самое время на другое полушарие солнечные лучи почти не падают, точнее, падают под таким углом, что большая часть тепла просто отражается. Разумеется, это и приводит к жаркому лету и холодной зиме.

Этим же можно объяснить полярную ночь и день - пока один полюс освещается днем и ночью, другой вообще не получает солнечного света и тепла.

Коротко о лете

По мнению многих людей (особенно, естественно, детей), именно лето - это лучшее время года. Но вот климат не всегда согласен с таким выводом.

Длится лето в нашей стране с по 31 августа, по другой европейской системе - с 22 июня по 22 сентября. В умеренных широтах связано с наиболее высокой температурой и, как правило, обильными осадками. Именно в это время природа предстает в полной красе - зеленые леса, цветущие поля.

Однако ближе к экватору все резко изменяется, особенно в регионах с резко континентальным климатом. Жара здесь становится невыносимой, осадков практически не выпадает, ветра обжигающие, выдувающие последнюю влагу. Выжить в таких условиях действительно сложно - нужно либо не выходить на улицу в пики жары, либо иметь такую привычку, привитую с самого детства.

Что такое осень

Каким временем года лето заканчивается? Любой ребенок не задумываясь ответит - осень. А многие еще и прибавят, что это наиболее печальное время. Лето прошло, близится зима - у многих людей это вызывает приступы ностальгии и даже меланхолии. Длится осень с 1 сентября по 31 декабря, или же с 23 сентября по

К этому времени природа приносит обильные плоды и готовится к зиме. Люди собирают урожай, запасают припасы, которые позволят пережить холодные полгода. Листва на деревьях (кроме вечнозеленых) желтеет или краснеет и опадает. Многие птицы и даже некоторые животные мигрируют в более теплые края, где будет возможность добыть корм, легко пережить холодное время года.

В некоторых регионах земли является пограничным состоянием между дикой и ожесточенными зимними дождями - в это время успевают прожить полный жизненный цикл некоторые растения и животные.

Немного о зиме

Если говорить про времена года, это является самым холодным. Длится по календарю с 1 декабря по 28 (в високосный год по 29) февраля. А по астрономическим меркам - с 22 декабря по 20 марта.

В северных регионах выпадает снег. В одних местах он лежит целых полгода, а в других выпадает за считаные часы, чтобы спустя несколько дней или недель выпасть снова.

Ближе к экватору в эти месяцы идут проливные дожди. Влаголюбивые растения, рыбы и рептилии торопятся прожить целую эпоху из своей жизни, пока благодатная вода не испарится.

Особенности весны

Наконец, переходим к весне. Пожалуй, большинство людей на вопрос, какое время года является самым романтичным, назовут именно ее. Неудивительно - наступает пробуждается, да и человек будто просыпается после долгой зимы, чувствует себя обновленным. Гормоны поступают в кровь в увеличенном количестве, что изменяет и самочувствие, и поведение людей.

Длится по календарю с 1 марта по 31 мая. По астрономическому же циклу - с 21 марта по 21 июня.

В регионах с умеренным климатом в это время природа пробуждается, готовится к непростому лету. А в других, наоборот, активно жившие при обилии влаги и отсутствии слишком высоких температур животные и растения готовятся к спячке или минимальной активности - адскую жару лучше перетерпеть в таком состоянии.

А что в Южном полушарии?

Как уже говорилось выше, Земля обращена к Солнцу одним полушарием - то Южным, то Северным. Как результат - климат на них резко отличается. Удивительно, но для жителей Аргентины, Бразилии, Мозамбика, Австралии самыми жаркими месяцами являются январь и февраль. Зато в июле и августе они кутаются потеплее, чтобы пережить холодное время года.

Весна в Северном полушарии соответствует осени в Южном и наоборот. Удивительно, но факт.

Заключение

На этом статья подходит к концу. Теперь вы знаете, что времена года - это серьезный этап в жизни человека и природы. А также без труда сможете рассказать о том, как и почему весна сменяют зиму, а лето неизменно приходит к осени.

Как известно, на Земле нет определенного времени года, времена года на Земле постоянно меняются, причем это происходит весьма удивительным способом. Всем давно известно, что цикл времен года повторяется каждый год и благодаря особому наклону Земли относительно Солнца эти времена года повторяются вновь и вновь без всяких сбоев и недочетов. Теплая и прекрасная весна сменяет холодное зимнее время года, жаркое лето, в свою очередь, сменяет весну, затем осень, когда природа начинает готовиться к холодам, сменяет лето и, наконец, зима сменяет осень. Мы так привыкли к такому ритму жизни природы и порой даже не знаем как так получается, что количество солнечного тепла меняется относительно целого года ведь расстояние от Земли до Солнца остается прежним.

Откуда появились времена года на Земле?

Когда Земля была еще совсем молодой и на ней не было ничего кроме раскаленной поверхности. Поверхность планеты Земля была очень горячей и в это время с Землей случилось самое загадочное и невероятное явление, которое навсегда изменило облик нашей планеты в Солнечной системе. Всему виной – Луна, которую мы наблюдаем сегодня в ночном небе. Когда была Земля еще совсем молодой с ней столкнулось другое большое, относительно Земли, космическое тело, после которого и образовалась Луна, но это не только дало нам прекрасного ночного спутника в небе, но и сдвинула нашу ось и сделала её просто уникальной. Случайно ли было всё это? На этот вопрос, возможно, в далеком будущем мы получим ответ. Спустя некоторое время после этих событий создалась возможность появления жизни на Земле. Сегодня существует множество гипотез возникновения Земли, каждая из которых противоречит другой и истина так и не была найдена.

Как меняются времена года на Земле?

Смена времен года происходит на нашей планете с давних времен. Так как же происходит смена времен года на Земле? Начнем, пожалуй, с зимы. Это время года гораздо холоднее, чем остальные. Зимой в северном полушарии выпадает снег и устанавливаются морозы, а в южном полушарии дела обстоят совершенно по-другому. С декабря по февраль там устанавливается жаркое лето. сыграли большую роль в формировании климата. Из-за особого наклона нашей планеты. С декабря по февраль Южное полушарие нашей планеты наклонено к Солнцу более, чем Северное и, поэтому, южное полушарие получает больше тепла и света, чем северное. В то время как на юге лето, на севере – зима с полярной ночью за северным полярным кругом.

В день весеннего равноденствия 20 марта Земля совершает поворот к Солнцу и Солнце теперь находится в зените над экватором. В это время на обоих полушариях день равен ночи и оба полушария получают одинаковое количество тепла и света. На южном полушарии наступает осень, а на северном – весна. Затем Земля начинает поворачиваться к Солнцу другой стороной и теперь больше света и тепла получает северное полушарие и там наступает лето, в то время как другое полушарие охватывает зима.

В день летнего солнцестояния Солнце становится в Зените над Северным полушарием. Теперь в южном полушарии наступает зима, с южной полярной ночью, а в северном полушарии устанавливается лето. 22 сентября – день осеннего равноденствия и Солнце вновь находится в зените над экватором, теперь на северном полушарии наступает осень, а на южном – весна. Земля теперь поворачивается к Солнцу южным полушарием и с декабря по февраль там наступает лето.

Этот цикл повторяется из года в год, создавая изменения времен года на Земле. Благодаря особому наклону Земли к Солнцу времена года на планете меняются и дают нам такую разнообразную и по-своему красивую природу в каждый из этих времен года. После появления циклического изменения времен года бурно началась . Некоторое виды начали приспосабливаться к своим ареалам обитания и привыкать в циклическому изменению времен года.