Расположение солнца в разные времена года. Почему происходит смена времён года
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.
Эти дидактические материалы помогут ребенку быстрее выучить и запомнить названия времен года и месяцев. Скачайте и распечатайте картинку-календарь, его нужно будет повесить на видном месте таким образом, чтобы ребенок часто встречал календарь глазами в течение дня. Он невольно будет прокручивать в памяти названия времен года, зимних, весенних, летних и осенних месяцев.
Естественно, перед этим необходимо ребенка с этими временами года ознакомить. Начните свой рассказ с зимы. Обязательно расскажите приметы, что происходит в это время года в природе, какая стоит погода, чтобы ребенок прочувствовал и ярко представил себе полную картину сезона.
Зимой день короткий. Солнце стоит низко и греет слабо. Выпадает снег. Холодно. Люди носят зимнюю одежду. Зимой мы празднуем любимый всеми праздник - Новый год.
Весной день становится длиннее. Солнце греет лучше. Становится теплее. Снег тает. Бегут ручейки. На деревьях появляются листья. Начинает расти трава. Расцветают цветы. Прилетают перелетные птицы. Люди носят демисезонную одежду. Самые известные праздники весны - это 8 марта и первомай.
Летом солнце стоит высоко, светит ярко, хорошо греет. Стоит жаркая погода. Цветут цветы и появляются ягоды. Люди носят летнюю одежду. Можно купаться в природных водоемах и загорать.
Осенью день становится все короче. Солнце ниже. Холодает. Поспевает урожай овощей и фруктов. С деревьев облетает листва. Перелетные птицы улетают на юг. Часто льет дождь. Люди одевают теплую одежду. Самый известный осенний праздник - день знаний.
И снова наступает зима...
Не забудьте обсудить и само понятие "времена года", что такое год. Детки часто путают "время года", "время суток", "неделя", "месяц" и просто "время", сразу разграничьте эти понятия. Помогут в этом загадки:
В саду царском стоит дерево. На одном боку цветы расцветают, на другом листы опадают, на третьем плоды созревают, на четвертом сучья подрезают. Что это за дерево? (год)
Птицы эти вереницей летят,
И не воротятся больше назад.
В каждой стае птичек - семь,
Вам они известны всем! (Дни недели.)
Двенадцать братьев
Друг за другом бродят,
Но друг друга не обгоняют. (Месяцы.)
Протянулся мост
На семь вёрст,
А в конце моста -
Золотая верста. (Неделя.)
Ежегодно приходят
К нам в гости:
Один седой,
Другой молодой,
Третий скачет,
А четвёртый плачет. (Времена года.)
Предложите ребенку самому придумать рассказ про времена года.
Не забудьте сказать ребенку, что год состоит из 12 месяцев , и на каждое время года приходится по 3 месяца.
Календарь времена года
Далее знания можно углубить, разбив происходящее в природе на месяцы, как изображено на картинках. Задавайте ребенку вопросы: "когда опадают листья с деревьев?", "когда мы поедем купаться на реку?" и тому подобные, чтобы хорошо закрепить в памяти материал.
В продаже бывают календари с подвижной стрелкой для изучения времен и месяцев года. Такой календарь можно смастерить и своими руками, просто распечатав рисунок и прикрепив стрелку из картона.
Хорошо помогут детям в закреплении знаний о временах года карточки, рисунки-раскраски и загадки.
Карточки
Нужно разрезать по линиям.
В детском саду или дома можно сделать аппликацию из цветной бумаги на тему времен года. Шаблон:
Как с ребенком выучить названия месяцев
Запомнить месяцы поможет простое стихотворение:
По сугробам шёл январь, всех морозов зимних царь!
Догонял его февраль - потерял из вьюги шаль.
Прибежал на смену март, зазвенел: "Весна, на старт!"
По ручьям приплыл апрель, он в кармане нёс капель.
Шелестел листвою май: "Куртку тёплую снимай!"
Одуванчик нёс июнь. Хочешь чуда? Просто дунь!
А в июле, а в июле мы на море отдохнули!
Август пчёлами гудел, да грибом в лесу сидел.
В золотистом сентябре мы забыли о жаре!
Ветер дунул октябрём: листьев жёлтых наберём!
Нас ноябрь заморозил, первый снег на землю бросил.
Вот декабрь к нам идёт, завершая длинный год!
(с) Ирина Гурина
Или еще одно стихотворение:
Выучили названия месяцев и их порядок, теперь можно рассказать ребенку секретик, как определить/посчитать количество дней в месяце по кулачкам:)
Не забудьте рассказать и про високосный год!
Тридцать дней всегда в сентябре,
В апреле, июне и ноябре.
На день больше в месяцах прочих,
Только февраль подравняться не хочет.
В нём всего двадцать восемь дней,
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.
Причины смены времен года для каждого человека становятся актуальными. Уже в детском возрасте ребенок начинает задавать вопросы. Почему наступает зима? Что происходит с нашей планетой? Почему в разных странах разный климат?
Первым и основным объяснением является создание оптимальных климатических условий для проживания человека. Со температура на всей планете становится комфортной для проживания.
Что говорит о смене времен года астрономия?
Весна, лето, осень, зима - это вечные и несменные явления природы. Причиной таких природных явлений становится движение земного шара в космическом пространстве. Земля движется по условной орбите, которая имеет форму вытянутого круга.
К сожалению, многие люди до сих пор живут стереотипами школьных программ, где объяснением того, почему наступает зима, служило приближение и удаление планеты от Солнца во время движения.
Астрономы уже давно опровергли эту теорию и утверждают, что смена наступает из-за оси вращения планеты. Она наклонена на 23 градуса, поэтому солнечные лучи неравномерно обогревают различные участки Земли в разное время.
Почему зимой очень холодно?
Движение Земли по орбите вокруг солнца занимает 1 год или 365 дней. Во время всего движения планета выполняет вращение по своей условной оси, что становится
Когда северное поворачивается к Солнцу, оно получает максимальное количество лучей, при этом в южном такие лучи будут падать «вскользь» на земную поверхность.
Осень, зима - это те периоды времени, когда Земля находится на максимальном расстоянии от Солнца. День становится коротким, а солнце светит, но не греет.
Минимальное количество тепла от небесного светила объясняется просто. Лучи опускаются на поверхность косо, солнце не поднимается высоко над горизонтом, поэтому прогревание воздуха будет медленным.
Что происходит с воздушными массами зимой?
Когда понижается температура воздуха, происходит уменьшение испарений, меняется влажность воздуха. Когда в атмосфере уменьшается концентрация водяного пара, возможность задерживать тепло на поверхности Земли также сводится к минимуму.
Прозрачная атмосферная масса воздуха не способна поглощать инфракрасное излучение, которое и выполняет обогрев воздуха и поверхности земли. Почему зимой холодно? Лишь потому, что поверхность и воздух не могут удерживать тепло, которое и так подается в минимальных количествах.
Какое солнце зимой?
Крайне важно объяснить детям о солнце, его изменениях в зимний период. Здесь должен быть сделан акцент на том, что Солнце - это огромная, раскаленная звезда, вокруг которой вращается большое количество планет.
Солнце имеет огромную температуру, к нему не может приблизиться ни один человек или летательный аппарат, так как оно просто расплавит и уничтожит их.
Благодаря солнечной энергии, лучам на планете Земля возможна жизнь: растут деревья, живут животные и люди. Без солнечного тепла все живое умрет за короткий промежуток времени.
Солнечная энергия и лучи зимой не греют так интенсивно, но могут принести больше вреда коже. Такая особенность имеет логическое объяснение: вся поверхность планеты, которая должна отражать лучи, - светлая и зеркальная, так как покрыта снегом. Человеческое тело - не может отражать, оно принимает ультрафиолетовые лучи и активно насыщается ими. Врачи делают акцент на том, что загар в зимний период времени более опасен, чем в летний. Кожа перенасыщается ультрафиолетом от солнца и может даже получить ожоги.
Почему наступает зима, детям и взрослым можно объяснить, зная основы астрономии. Но что таит в себе зимняя природа, какие интересные факты о зиме известны науке и людям?
- Снежинки. Ученые неоднократно исследовали снежинки, которые опускаются на поверхность земли. Такая работа требует особой подготовки, оснащения и щепетильности. Открытием для людей стало то, что снежинки могут иметь 7 видов: звездочные кристаллики, иглы, столбцы, столбцы с наконечниками, прозрачные дендриты, снежинки неправильной формы.
- Скорость снежной массы. Для многих снег - это мягкая, воздушная субстанция, но при большом количестве снежной массы он может сходить с поверхности земли в форме лавины. Минимальная скорость такой лавины - 80 км/ч, максимальная - 360 км/ч. Огромная масса снега сносит все на своем пути. Если под лавину попадает человек, то он погибает из-за огромного веса или нехватки кислорода.
- Для большей части населения планеты вопрос, почему наступает зима, не является актуальным. Они даже не знают, что может наступать резкая смена температуры воздуха, показатели будут опускаться ниже 0, идет снег. В некоторых королевствах жарких стран устраивают игры на искусственном снегу из сахара, чтобы потешить своих подданных.
Почему наступает зима? Такой вопрос рано или поздно задает каждый ребенок. Используя представленный материал, каждый родитель сможет легко и интересно ответить ему на этот вопрос.
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.
