Почему солнце ниже зимой или летом

Почему летом Солнце поднимается намного выше над Землей и правда ли это

Людей всегда интересовала информация о Космосе, о различных планетах, о спутнике Земли – Луне, а также непосредственно о нашем естественном светиле – Солнце. И поэтому сегодня мы рассмотрим достаточно популярный вопрос о том, почему летом Солнце поднимается выше.

p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

p, blockquote 2,0,1,0,0 —>

Действительно ли это так: Солнце летом выше чем зимой

Для начала следует развеять миф о том, что то, что Солнце находится выше в небе в летний период – это визуальный обман. Это действительно так, это подтвержденный факт, которому есть вполне рациональное объяснение. Если вы ранее этого не замечали, обязательно обратите внимание и сравните, что в зимнее и в летнее время при хорошей погоде, когда Солнце отчетливо видно, оно находится на разном уровне высоты. Это заметно невооруженным глазом.

p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

Почему летом Солнце поднимается намного выше

Что же касается научного объяснения такому явлению, то оно является вполне понятным и достаточно простым.

p, blockquote 4,1,0,0,0 —>

Еще в школе нас учили, что Земля имеет не совсем правильную форму шара, а больше походит на эллипс, кроме того, она, хоть и движется вокруг своей оси, проходящей через центр планеты, но по отношению к самому Солнцу эта ось несколько наклонена. Соответственно, в то время, когда на одной части планеты наблюдается ночь, а на другой – день, верхняя часть полушария находится к солнцу ближе, а зимняя – дальше. Соответственно, положение нашего естественного светила относительно полушарий, в которых наблюдается зима и лето, является несколько различным.

p, blockquote 5,0,0,0,0 —>

p, blockquote 6,0,0,1,0 —>

При этом, не стоит забывать и о том, что Земля также вращается вокруг Солнца, соблюдая при этом одинаковую траекторию движения по своей оси. Таким образом, спустя 6 месяцев другая часть полушария может наблюдать Солнце выше. Поэтому, как мы знаем, в то время, когда в России и на территории стран Европы, например, полным ходом идет зима, термометры показывают рекордные показатели температуры ниже нуля, а снег засыпает дороги, в других участках нашей планеты люди живут в летних условиях. Это происходит, поскольку декабрь, январь и февраль для них являются самыми жаркими месяцами года, ведь в данный период географическое расположение их регионов находится ближе к Солнцу.

p, blockquote 7,0,0,0,0 —> p, blockquote 8,0,0,0,1 —>

Теперь вы знаете, почему летом Солнце поднимается намного выше, чем зимой. Кроме того, вы также наверняка запомните, каким образом и почему изменяются времена года на нашей планете, и на что влияет вращение Земли как вокруг собственной оси, так и вокруг нашего естественного светила – Солнца.

Источник

Когда солнце выше зимой или весной. Почему зимой холодно, а летом тепло

Сезонная температура – температура летом и зимой – зависит от количества тепла, которое получают разные регионы земли от Солнца. Чтобы температура в какой-то местности была постоянной, должен быть баланс между количеством тепла, которое она получает, и температурой, которое она излучает в космос. Если тепла получают больше, чем излучают, то становиться теплее. Если наоборот – холоднее. Почему количество энергии, которое получает данная местность от Солнца, изменяется в течение года.

В другой половине ситуация меняется. В приведенной ниже анимации можно увидеть, как движение перевода приводит к тому, что в определенное время года одно полушарие Земли получает больше излучения, чем другое полушарие. Переместите курсор в нижней части рисунка вправо и посмотрите, какое полушарие получает наибольшее количество излучения и в какое время года. Ниже, на рисунке, вы можете увидеть месяц, соответствующий этой позиции.

Во время перемещения перевода некоторые даты часто цитируются и известны. Весеннее и осеннее равноденствие: примерно 20 марта. Падение и весеннее равноденствие: примерно 23 сентября. Летнее и зимнее солнцестояние: около 21 июня. Зимнее и летнее солнцестояние: примерно 22 декабря.

Две теории холодной зимы и теплого лета

Для объяснения различий температуры в разные сезоны года применяют две популярные теории.

Одна из них видит причиной того, что зимой холодно, а летом тепло, различиях в расстояниях от Земли до Солнца при ее движении по эллиптической орбите. Земля находится от Солнца на расстоянии (147,1 миллион километров при минимальном удалении – в перигелии и 152,1 миллион километров при максимальном удалении – в афелии).

Эти даты используются для обозначения начала сезонов. И точно так же, как афелий и перигелий, это слово используется примерно потому, что эти даты немного колеблются на протяжении многих лет. Это связано с тем, что перевод Земли вокруг Солнца составляет не ровно 365 дней. На самом деле это 365 и несколько «оков».

Многие учебники определяют сезоны следующим образом. Весна: в этот период появляются цветы, а холод уходит! Лето: в этот период интенсивность тепла. Осень: в этот период листья падают, и уже не так жарко. Конечно, в общем, мы действительно видим это в это время года. Но есть некоторые моменты, которые должны соблюдаться с большой осторожностью.

Другая теория считает причиной времен года на Земле то, что земная ось имеет наклон относительно к плоскости орбиты.

Дальше от Солнца – не холоднее

Если бы первая теория была полностью справедливой, то в обоих полушариях земли – северном и южном – были бы одни и те же времена года. Однако, в целом этого не наблюдается.

Это «идеальное» разделение сезонов гораздо более заметно в средней и верхней широтах. В Европе и Соединенных Штатах происходит то же самое. У нас снег зимой и красивые рождественские украшения. А летом часть этих регионов страдает от тепловых волн. Однако большая часть Бразилии находится в тропической зоне. В тропических регионах определения сезона дидактической формы, описанные в приведенной выше таблице, не имеют смысла. Давайте подумаем о городе, очень близком к Экватору, как Манаус. Количество радиации, прибывающей летом или зимой, не меняется.

Более того, Земля достигает перигелия – минимального удаления от Солнца как раз, когда в северном полушарии зима – в начале января, когда холодно, а максимального удаления – афелия – летом, в июле, когда тепло!

Причина зимы и лета – наклон оси вращения Земли

Вторая теория видит причину смен времен года – от зимы к лету и обратно – в том, что ось вращения Земли наклонена на 23,5 градусов по отношению к эклиптике – плоскости орбиты Земли вокруг Солнца. Эта ось всегда проходит через северный и южный небесные полюса Земли. Северный полюс направлен приблизительно на Полярную звезду.

В тропическом климате только один фактор может определять сезоны. И именно так мы можем определить сезоны в тропическом климате: сезон дождей и сухой сезон. Обратите внимание, что дождь плохо распределяется в течение года, поскольку месяцы, в которые идет дождь, намного больше, чем другие. Сан-Паулу представляет тропический климат высоты, уже в зоне перехода к климату с умеренными характеристиками. В тропическом климате говорят, что есть сухой сезон и сезон дождей.

«Бары», обозначающие дождь, примерно одинакового размера. С другой стороны, синяя линия, представляющая температуру, более «вырыта», что указывает на то, что температура зимой намного ниже температуры летом. Таким образом, различия хорошо заметны, а зима на самом деле очень холодная!

Рисунок 1 – Северное полушарие Земли зимой
(кликнуть для увеличения — по всем рисункам)

Рисунок 2 – Северное полушарие Земли летом

Когда северное полушарие Земли наклонено в сторону от Солнца, то лучи Солнца ударяют в северное полушарие как бы «вскользь». А в южном полушарии лучи падают почти «в лоб». Тогда на северном полушарии наступает зима, а на южном – наоборот, лето.

Еще один момент, который следует учитывать, заключается в том, что Земля не является однородным глобусом и не вращается вокруг самой оси. Земля — ​​это планета с различными распределениями континента и океана, различными рельефами и различными растительностью. Эти факторы также очень важны для определения климата на Земле в дополнение к известным сезонам года с их хорошо установленными датами, определяемыми переводом Земли вокруг Солнца. Когда кто-то говорит: Весной становится холодно.

Расположенная не слишком много миль от Европы и Африки, маленькая страна площадью 072 км² или 770 человек, если Голанские высоты и Восточный Иерусалим исключены, в зависимости от их политического мнения. Если они когда-нибудь вернутся, я, не колеблясь, не обращаю на них внимания. Территории Газы и Западного берега не рассчитаны, но климатически подвержены влиянию трех континентов и имеют разную растительность и климат, непропорционально обширные по своим размерам. Мы можем увидеть снег в Иерусалиме, который находится всего в нескольких километрах от пустыни Иудеи, где летом температура достигает 45º.

Летом и зимой — разные углы падения

Когда северное полушарие Земли наклонено в сторону к Солнцу, то наоборот лучи Солнца падают на северное полушарие «в лоб», а в южное – «вскользь». Тогда на северном полушарии наступает лето, а на южном – наоборот, зима.

Летом солнечные лучи падают об земную поверхность почти перпендикулярно, концентрируя тем самым энергию. Эта концентрированная энергия способна нагревать поверхность быстрее, чем в зимнее время, когда солнечные лучи падают на земную поверхность под более скользящим углом. Поэтому зимой холоднее, чем летом. Одна и та же энергия попадает на разные площади земной поверхности: летом меньше, зимой больше (рисунки 3 и 4). Другими словами: летом плотность солнечной энергии, которая попадает на земную поверхность больше, чем зимой.

Чуть более 200 км отделяет озеро Кинерет, где зимой идет дождь 28 дней в месяц, из сухой пустыни Негуев. Говоря о Негуеве, как насчет Мицпе Рамона, расположенного в самом сердце пустыни, где зимой он периодически парит? География Израиля сложна как культурная мозаика страны: есть все, и все смешано.

Тогда мы поговорим об этом немного. Климат в Израиле — умеренный средиземноморский. Климат умеренного климата характеризуется четким определением четырех сезонов года. Средиземноморский климат характеризуется чрезвычайно сухим летом и дождливой зимой, в отличие от большинства стран мира. Это связано с тем, что горячие ветры Сахары толкают средиземноморские облака от побережья, что делает невозможным летние дожди. То есть: кроме дождя все лето, ветры горячие. И в течение зимы, где редко бывает отрицательная температура, тепловое ощущение уменьшается в дождливые и ветреные дни.

Рисунок 3 – Малая плотность солнечной энергии зимой

Рисунок 4 – Большая плотность солнечной энергии летом

Кроме того, летом Солнце находится дольше над горизонтом и поэтому имеет больше времени, чтобы разогреть все вокруг до более высокой температуры, чем зимой (рисунки 5 и 6).

Рисунок 5 – Солнечный свет для северного полушария зимой

Весна и осень — самые приятные месяцы, с мягкими температурами, спорадическими дождями и солнечными днями. Конечно, чем ближе она доходит до лета, тем теплее весна, так как ее начало холоднее и холоднее, когда зима заканчивается. То же самое происходит с падением периодов в самые экстремальные времена года. Ничто из того, что было написано до сих пор, странно для любого, кто когда-либо был на Иберийском полуострове, на юге Италии или Франции, на побережье Северной Африки, на Балканах, в Турции или других прибрежных странах, расположенных за Гибралтарским проливом.

Рисунок 6 – Солнечный свет для северного полушария летом

Зима и лето на других планетах

Оси вращения большинства других планет Солнечной системы также наклонены по отношению к их орбитальным плоскостям. Поэтому они тоже имеют сезонные изменения своей температуры.

Меркурий, Юпитер и Венера имеют очень маленький наклон оси – не больше 3 градусов. Для этих планет в сезонных изменениях температуры значительно бОльшую роль может играть – в отличие от Земли – изменение их расстояния до Солнца. Однако, только Меркурий имеет большое различие между перигелием и афелием – максимальным и минимальным расстоянием до Солнца. Чрезвычайно «жидкая» атмосфера Меркурия не дает возможности сохранения на поверхности какой-либо солнечной энергии. Орбиты Юпитера и Венеры являются почти круговыми, а их атмосферы очень плотными. Поэтому сезонные изменения их температур почти равны нулю.

Что особенного в Израиле — это большие климатические различия, которые существуют в такой маленькой стране. Жара израильского лета граничит с невыносимой! Максимальная температура в большинстве населенных местностей страны редко превышает 33 °, но насилие, с которым солнце касается поверхности, вместе с горячими ветрами, распространенными на большей части территории, делает тепловое ощущение легко достигающим 40 °. Резкого падения температуры не происходит. Это не менее 90 дней невыносимой жары. И это может ухудшиться: в Израиле что-то есть, что называется шарав: тепловые волны, приходящие из пустыни Сахара, которые поднимают температуру на 2-5 градусов, что делает любой крик из-под караоке.

Зима и лето на Марсе

Марс, а также Сатурн и Нептун, имеют наклоны своих осей вращения похожие на земные. Однако Сатурн и Нептун имеют нулевые изменения температуры благодаря их очень плотным атмосферам, а также почти круговым орбитам.

Марс имеет весьма большие сезонные изменения температуры так как у него очень «жидкая» атмосфера, а орбита сильно эксцентричная. Южное полушарие находится ближе всего к Солнцу в течение своего лета и дальше всего – когда там зима. По тем же причинам северное полушарие Марса имеет более мягкие сезонные изменения, чем его южное полушарие. Поскольку планеты двигаются по своим орбитам медленнее всего, когда они дальше всего от Солнца, то на южном полушарии короткие, горячие лета и длинные, холодные зимы.

Очевидно, что тепло не одинаково во всех регионах. В более высоких городах, таких как Иерусалим, Цфат или Голаны, летом есть свежий ветер. Регион, называемый «Центр», который включает Тель-Авив, характеризуется влажностью. В течение трех месяцев лета нет свежего ветра. Ночи горячие, и пот неизбежен. Большинство израильтян ненавидят влажность. Невероятно, что Негуев может быть менее радикальным: климат сухой, влажность воздуха может достигать 5% в течение лета. Температура достигает максимума более 40º, а солнце рядом с теплым ветром заставляет климат тяжело дышать.

Времена года Урана

Времена года Урана – самые интересные, потому что он вращается вокруг Солнца, так сказать, на боку — ось Урана наклонена к плоскости орбиты на 98 градусов. Половина «уранского» года одно из его полушарий находится все время под солнечным светом, а другое полушарие – все время в тени. В другую половину года эти полушария меняются местами. Плотная атмосфера Урана распределяет солнечную энергию от одного полушария к другому весьма эффективно, так что сезонные изменения температуры там почти не заметны.

Тем не менее, тени и ночь намного мягче, чем побережье. Однако пустыня Негев не самый жаркий регион в стране. В Израиле есть еще две пустыни: пустыня Иудеи, где Мертвое море и старая крепость Массада и пустыня Арава расположены в самой южной оконечности страны, доходя до Красного моря.

Там сухая погода не помогает смягчить климат или ночью, а температура может достигать 46º. Другими словами: собрать самое страшное из лета в каждом регионе страны. Мой текст может звучать как вспышка, но, поверьте, израильтяне в основном любят лето. Может быть, есть некоторое влияние детства, так как именно летом происходит «длительный отпуск». Но большая часть израильтян объединяет пляжи страны: от Ашкелона до Нахарии все пляжи переполнены с июня по сентябрь. Эйлат, со своим 46-м, сумасшедший! Семьи, солдаты, молодые люди, пожилые люди и иностранные туристы всех возрастов переполняют город и веселятся поджариванием своих шкурок.

Вечная зима на Плутоне

Ось Плутона также наклонена на большой угол – 122,5 градусов, его орбита – самая эллиптическая из всех планет. К тому же он имеет очень слабую атмосферу. Плутон всегда так далеко от Солнца, что находится в постоянной «заморозке» – при температуре около минус 220 градусов. Вот уже где, действительно холодно – и летом, и зимой.

Я, еврей ашкенази, обычно не страдаю от холода. Постепенно тело привыкает. Но отвратительно знать, что длинные штаны всегда будут сопровождать меня каждый день в течение четырех или пяти месяцев. Так зима здесь: долго, как в Европе. Немного теплее, чем в большинстве стран старого мира. Регион Центра намного приятнее. Друзья мои поклялись засвидетельствовать снег в городе Кфар-Саба в те годы. Но сегодня, если температура в регионе достигнет 5-го, это будет самый холодный день в году. Зима на израильском побережье немного холоднее и намного дождливее, чем зима Сан-Паулу.

Должно быть, ученые мужи XVII века были сильно удивлены и испытали немало неудовольствия, ознакомившись с книгой Иоганна Кеплера «Новая астрономия». Еще бы, ведь немецкий математик призывал ни много ни мало отказаться от круговых орбит, по которым движутся планеты, и заменить их эллипсами! Астрономы еще не осмыслили до конца революционные идеи Коперника, поместившего в центр мира Солнце и низведя, таким образом, Землю до статуса рядовой планеты, как был нанесен второй удар по двухтысячелетней системе мира Птолемея.

Обычно температура колеблется от 6 до 15 градусов. Никто не носит сабо, но многие из тех, кто носит Тель-Авив в первые месяцы сезона, используют первый прохладный ветерок и вытаскивают из своих шкафов свои пальто, купленные в Париже, чтобы парадно проходить по улицам зимой.

В Иерусалиме это оправданно. В конце августа ночи в городе уже достаточно холодные, чтобы потребовать свитер или что-то в этом роде. К концу сентября ночи будут холодными. Октябрь похож на Тель-Авив в январе. Ноябрь вы не можете видеть кого-либо еще с их ногами. А с декабря по март холодно. Температура почти никогда не достигает негативов, но тепловое ощущение, да. Ветер является характерной чертой региона, состоящего из гор и долин. Российско-израильские люди уже сказали мне, что они не так холодны в своих родных странах.

Эллипсы! Это почти святотатсво! Круг — совершенная фигура, и как же еще двигаться телам в небесном мире, как не по круговым орбитам! Но теория Кеплера объясняла движение планет лучше, чем любая из теорий, использовавшая круговые орбиты. На ее основе можно было делать более точные предсказания, в какой точке неба окажется та или иная планета через год, десять, сто лет. Теория работала!

Преувеличение в сторону, посетитель или новичок не могут быть обмануты цифрами: температура не представляет теплового ощущения ни зимой, ни летом. Это вопрос об израильском климате. И Голаны глупо холодно. В Иерусалиме снег может оказаться неожиданным, но он также не может дать лица. Ежегодно на Голанах снег. Иногда больше, иногда меньше, но есть. Холод с дождями — вот как зима чувствует себя здесь. В пустыне, конечно, мало дождя, но могут быть даже штормы, которые, смешанные с песком, представляют опасность для водителей на южных дорогах.

За исключением Эйлата и Мертвого моря, зимой в любой части страны люди, идущие с оружием или ногами, не имеют абсолютно никакого отношения к религиозности гражданина. Кроме того, конечно, когда прибывает шара. Те же горячие вспышки, которые иногда появляются летом, могут дать лица зимой и сделать людей счастливыми. Какой кошмар летом, может быть, мечта зимой! Будь то прибытие весной или осенью, это приведет нас к лету.

Земля, как и другие планеты, тоже движется вокруг Солнца не по круговой, а по эллиптической, вытянутой орбите . Это значит, что одну часть своего пути наша планета приближается к Солнцу , а другую часть — удаляется . Точка, когда Земля располагается ближе всего к звезде, называется перигелием , а наиболее удаленная от Солнца точка орбиты называется афелием . Как следствие, размеры Солнца на нашем небе должны меняться.

Разница в размерах Солнца, когда Земля находится в перигелии и в афелии. Фото: Raffaele Esposito

Раз Земля движется по эллипсу, ее движение неравномерно . Из-за того что сила притяжения уменьшается с увеличением расстояния между тяготеющими телами, вблизи афелия Земля должна двигаться медленнее , чем в перигелии. Разумеется, это находит отражение в движении Солнца по небу: светило движется на фоне звезд то быстрее, то медленнее (имеется в виду не ежедневное движение Солнца с востока на запад, а второе, годичное движение на фоне созвездий!). Должны иметь разную продолжительность и времена года, ведь тот сезон, в который Земля находится ближе к Солнцу, наша планета «проскакивает» быстрее, чем прочие.

Все вышеперечисленное — очевидные следствия трех законов Кеплера, но в обычной жизни они проходят обычно мимо нашего внимания. И это не удивительно — земная орбита почти круг, вытянутость ее невелика. Не проводя специальных наблюдений, заметить эффекты от движения Земли по эллипсу практически невозможно.

Это длинное предисловие было сделано для того, чтобы сказать о главном: сегодня, 4 января 2015 года, Земля находится в перигелии к Солнцу — в ближайшей к звезде точке своей орбиты. Точная дата события — 4 января в 06:36 по всемирному времени, или в 09:36 по московскому .

Именно сегодня Солнце ближе к Земле, чем в любой другой день года, а значит, именно сегодня Земля получит от Солнца наибольшее количество света и тепла в 2015 году!

Когда Земля ближе всего к Солнцу, в северном полушарии царит зима. Этот замечательный снимок солнечного гало сделан 2 января 2015 года на Аляске. © Tracey Mendenhall Porreca

Странно? Совсем нет! Вспомним, что времена года меняются не потому, что Земля находится то ближе, то дальше от Солнца, а потому, что ось вращения нашей планеты наклонена к плоскости земной орбиты. В результате Солнце полгода освещает в основном северное полушарие Земли, а другую половину года — южное. Поэтому в южном полушарии Земли сейчас царит самое настоящее лето!

Впрочем, как мы уже писали в прошлом году, полгода — это грубая прикидка. Посмотрим внимательнее.

Границами астрономических сезонов служат моменты равноденствий и солнцестояний. (Это не произвольно выбранные даты, а особые точки на орбите Земли, отмечающие ключевые «этапы» процесса освещения Земли Солнцем/) Например, астрономическое лето длится от момента летнего солнцестояния, которое в разные годы наступает 20, 21 или 22 июня, до осеннего равноденствия, наступающего 22 или 23 сентября. Таким образом, продолжительность лета равна 93,6 дня. Осень длится от осеннего равноденствия до момента зимнего солнцестояния, наступающего 21 или 22 декабря. Сосчитаем количество дней на календаре между этими датами и убедимся, что осень на целых 4 дня короче! — ее длительность равна 89,8 дней! Еще короче зима — только 89 дней. Наконец, продолжительность весны составляет 92,8 дней. Вот наглядное доказательство того, что Земля движется по эллипсу и зимой находится ближе к Солнцу, чем летом!

Впрочем, разница в расстояниях до Солнца летом и зимой невелика — всего около 5 миллионов км. Сегодня оно равно 147 миллионов 096 тысяч 204 километра. В афелии оно превысит 152 миллиона километров. Расстояние варьируется в пределах примерно 3%. Настолько же изменяется и размер Солнца на нашем небе — совершенно незаметно для невооруженного глаза!

Источник