Почему зимой холодно, а летом жарко? Почему зимой холодно, а летом жарко? Центральное звено, которое регулирует, будет нам холодно или жарко, — это часть головного мозга, называемая гипоталамус. Аномально холодные зимы приходят раз в 11 лет, одновременно с жарким летом. Это связано с 11-летним солнечным циклом активности. этот вопрос задают как дошколята, так и школьники.
Что такое циклон и антициклон и почему зимой холодно в ясный день, а летом - жарко?
К этому следует добавить и тот фактор который усиливает нагрев летом и дополнительно охлаждает полушарие Земли зимой - продолжительность солнечного сияния долгота дня. Она может колебаться от 0 до 24 часов в зависимости от широты местности, а для экватора она постоянна и составляет 12 часов. Также на климат любой планеты в т. Сравни климат Уссурийска в Приморском крае, на юге Дальнего Востока России и города Флоренция в Италии, расположенного на той же широте. Остальные ответы.
Почему весной и осенью тепло ощущается по-разному? Когда весной устанавливается плюсовая температура, людям становится жарко и они хотят быстрее снять зимнюю одежду. А когда такая же температура устанавливается осенью, люди стараются одеться теплее, чтобы не простудиться.
Этому есть сразу несколько объяснений. Человек по-разному воспринимает погоду Первая причина разного ощущения, казалось бы, одинаковой погоды, заключается в психологических особенностях человека. После зимы, когда температура воздуха может опускаться до 30 градусов мороза, плюсовая погода может показаться настоящей жарой. Смена времен года влияет на ощущение погоды Погода весной и осенью не одинаковая То, что весной и осенью погода одинаковая, нам только кажется.
Правильный и строгий ответ я нашел во втором томе «Физической энциклопедии» в статье «Земля»: «Вращение вокруг оси вызывает смену дня и ночи, наклон оси и обращение вокруг Солнца - смену времен года». Действительно, со школьных времен мы знаем, что Земля вращается вокруг Солнца по плоской, практически круговой орбите радиусом приблизительно 150 млн километров. Она вращается также вокруг своей оси, проходящей через Северный и Южный полюса и наклоненной по отношению к плоскости орбиты под углом чуть менее 67 градусов.
Если ось вращения Земли наклонена по отношению к орбите, то получается, что угол наклона падения лучей на поверхность Земли при движении по орбите меняется. Он становится то ближе к вертикальному, то дальше. Если лучи падают косо, получается, что одно и то же излучение распределяется по большой площади. А если более прямо, этого не происходит. Поэтому просто величина солнечной радиации, попадающей на поверхность, летом больше, а зимой меньше. Наверное, вы обращали внимание, что летом на крыше очень жарко. Это потому, что крыша имеет угол, добавляющийся к широтному углу, и поэтому в российских широтах часто крыша почти перпендикулярна направлению солнечных лучей.
Именно поэтому там безумно жарко. Таким образом, получается, что холод и тепло настигают нас только потому, что меняется угол падения солнечных лучей. Если хотите использовать такие лучи для подогрева воды на даче, вы должны ваш бачок поставить под углом, чтобы туда попадало побольше солнца. Мало того, если вы сделаете горку, на которой посадите, например, клубнику, она будет лучше вызревать. Вы и сами знаете, что на солнечном склоне ягоды всегда вкуснее. На Земле есть две параллели, где Солнце раз в году бывает точно над головой. Они называются Северным и Южным тропиками - это примерно широта 23-го градуса, а поскольку наклон оси вращения по отношению к плоскости орбиты составляет 67 градусов, в сумме получается 90 градусов.
Именно поэтому на этих широтах бывает такой момент, когда Солнце находится прямо над головой и предметы не отбрасывают тени. Это очень жаркие места. Понижение температуры - объективная причина холода. Но иногда нам бывает холодно и летом, - когда человек говорит, что ему холодно, а на самом деле ощущает происходящий теплообмен. Если отдается много тепла - неважно, по каким причинам: например, человек мокрый и на него дует ветер, - то мы ощущаем холод. В итоге получается, что вращение Земли вокруг Солнца при наклонной оси приводит к изменению температуры, но мы воспринимаем холод и тепло по степени теплообмена. Так что зимой холодно потому, что действительно устанавливается низкая температура , которую мы ощущаем благодаря росту теплообмена.
Данный текст является ознакомительным фрагментом. Из книги Все обо всем. Том 1 автора Ликум Аркадий Почему зимой на окнах узоры? Дети, живущие в районах с настоящей холодной зимой , любят рассматривать иней на окнах. Некоторые изображения очень красивы, похожи на сложные рисунки на деревьях и листьях. Дети, живущие в районах с настоящей холодной зимой, любят рассматривать иней на окнах. Некоторые изображения очень красивы, похожи на сложные рисунки листьев и деревьев.
Для образования инея на окнах, как и на деревьях, траве, нужны Из книги Кто есть кто в мире природы автора Ситников Виталий Павлович Почему летом теплей, чем зимой? Не странно ли: когда в северном полушарии царит зима, Земля находится ближе к Солнцу на 4 500 тысяч километров, чем когда там лето. Дело в том, что в данном случае погоду определяет не расстояние от нашей планеты до Солнца, а наклон земной Из книги Мир вокруг нас автора Ситников Виталий Павлович Почему зимой дни короче, чем летом? Вначале нам с тобой необходимо договориться о следующем: слово «день» означает две вещи — солнечный, или световой, день то время, пока Солнце освещает Землю и календарный, или астрономический, день то время, за которое Земля совершает Из книги 100 возражений. Я не поеду кататься на лыжах, т. Лыжи могут больше понравится. Переопределение: да, могло бы быть и теплее, но…Разделение: прокатись 100 метров.
Тебе понравиться. Объединение: все хотят быть в тепле, но поход на лыжах Из книги Новейшая книга фактов. Том 1 [Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина] автора Из книги Новейшая книга фактов. Том 1. Астрономия и астрофизика.
Биология и медицина автора Кондрашов Анатолий Павлович Из книги Настольная книга для женщин после сорока. Домашняя энциклопедия автора Данилова Наталья Андреевна Приливы крови, или когда горячо, горячо… холодно Приливы крови — это внезапное ощущение жара, охватывающего все тело, в особенности лицо и шею. Некоторые женщины сравнивают свои ощущения с тем, как будто их неожиданно по пояс засунули в разогретую духовку.
А если более прямо, этого не происходит. Поэтому просто величина солнечной радиации, попадающей на поверхность, летом больше, а зимой меньше. Наверное, вы обращали внимание, что летом на крыше очень жарко.
Это потому, что крыша имеет угол, добавляющийся к широтному углу, и поэтому в российских широтах часто крыша почти перпендикулярна направлению солнечных лучей. Именно поэтому там безумно жарко. Таким образом, получается, что холод и тепло настигают нас только потому, что меняется угол падения солнечных лучей. Если хотите использовать такие лучи для подогрева воды на даче, вы должны ваш бачок поставить под углом, чтобы туда попадало побольше солнца. Мало того, если вы сделаете горку, на которой посадите, например, клубнику, она будет лучше вызревать. Вы и сами знаете, что на солнечном склоне ягоды всегда вкуснее.
На Земле есть две параллели, где Солнце раз в году бывает точно над головой. Они называются Северным и Южным тропиками - это примерно широта 23-го градуса, а поскольку наклон оси вращения по отношению к плоскости орбиты составляет 67 градусов, в сумме получается 90 градусов. Именно поэтому на этих широтах бывает такой момент, когда Солнце находится прямо над головой и предметы не отбрасывают тени. Это очень жаркие места. Понижение температуры - объективная причина холода. Но иногда нам бывает холодно и летом, - когда человек говорит, что ему холодно, а на самом деле ощущает происходящий теплообмен.
Если отдается много тепла - неважно, по каким причинам: например, человек мокрый и на него дует ветер, - то мы ощущаем холод. В итоге получается, что вращение Земли вокруг Солнца при наклонной оси приводит к изменению температуры, но мы воспринимаем холод и тепло по степени теплообмена. Так что зимой холодно потому, что действительно устанавливается низкая температура , которую мы ощущаем благодаря росту теплообмена. Данный текст является ознакомительным фрагментом. Из книги Все обо всем. Том 1 автора Ликум Аркадий Почему зимой на окнах узоры?
Дети, живущие в районах с настоящей холодной зимой , любят рассматривать иней на окнах. Некоторые изображения очень красивы, похожи на сложные рисунки на деревьях и листьях. Дети, живущие в районах с настоящей холодной зимой, любят рассматривать иней на окнах. Некоторые изображения очень красивы, похожи на сложные рисунки листьев и деревьев. Для образования инея на окнах, как и на деревьях, траве, нужны Из книги Кто есть кто в мире природы автора Ситников Виталий Павлович Почему летом теплей, чем зимой? Не странно ли: когда в северном полушарии царит зима, Земля находится ближе к Солнцу на 4 500 тысяч километров, чем когда там лето.
Дело в том, что в данном случае погоду определяет не расстояние от нашей планеты до Солнца, а наклон земной Из книги Мир вокруг нас автора Ситников Виталий Павлович Почему зимой дни короче, чем летом? Вначале нам с тобой необходимо договориться о следующем: слово «день» означает две вещи — солнечный, или световой, день то время, пока Солнце освещает Землю и календарный, или астрономический, день то время, за которое Земля совершает Из книги 100 возражений. Я не поеду кататься на лыжах, т. Лыжи могут больше понравится. Переопределение: да, могло бы быть и теплее, но…Разделение: прокатись 100 метров. Тебе понравиться.
Объединение: все хотят быть в тепле, но поход на лыжах Из книги Новейшая книга фактов. Том 1 [Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина] автора Из книги Новейшая книга фактов. Том 1. Астрономия и астрофизика.
Биология и медицина автора Кондрашов Анатолий Павлович Из книги Настольная книга для женщин после сорока. Домашняя энциклопедия автора Данилова Наталья Андреевна Приливы крови, или когда горячо, горячо… холодно Приливы крови — это внезапное ощущение жара, охватывающего все тело, в особенности лицо и шею. Некоторые женщины сравнивают свои ощущения с тем, как будто их неожиданно по пояс засунули в разогретую духовку. Температура Из книги Все обо всем. Том 3 автора Ликум Аркадий Почему летом теплей, чем зимой? Не странно ли: когда в северном полушарии царит зима, Земля находится ближе к Солнцу на 4 500 000 км, чем когда там лето.
Дело в том, что в данном случае погоду определяет не расстояние от нашей планеты до Солнца, а наклон земной оси по отношению к Из книги Вторая Книга всеобщих заблуждений автора Ллойд Джон «Слишком морозно для снегопада» — насколько это холодно? Для снега никогда не может быть слишком холодно. По крайней мере, не в нашем мире.
Почему зимой холодно?
Обратная связь Что такое циклон и антициклон и почему зимой холодно в ясный день, а летом - жарко? Циклоны от др. Воздух распределен по поверхности земли неравномерно, из-за этого возникают места с высоким и низким давлением. Из областей с высоким давлением, где воздуха в избытке, он перетекает в области с низким давлением, где его недостаток. По-простому это называется «ветер».
В результате … каких исторических событий это произошло? Почему зимой холодно? Всем известно, что Земля вращается вокруг Солнца и вокруг своей оси. При этом в процессе своего движения она то приближается к Солнцу, то удаляется от него на максимальное расстояние. Во время нахождения в перигелии на минимальном удалении она отстоит от звезды на 147,1 млн.
Многие люди полагают, что когда Земля пребывает на самом удаленном расстоянии от Солнца, и приходит зима. На самом деле всё не так просто, поскольку на наступление холодов влияет еще один фактор — ось наклона планеты. Ось вращения земного шара отклоняется от плоскости его орбиты вокруг Солнца на 23,5 градуса. Она проходит через южный и северный полюс, при этом последний всегда направлен на Полярную звезду. Таким образом, при вращении вокруг Солнца одну половину года северное полушарие планеты наклоняется к звезде, а другую половину года отклоняется от нее. В то время, когда угол наклона удаляет северное полушарие от Солнца, день укорачивается, солнечные лучи не так хорошо прогревают земную поверхность, в результате чего наступает зима. Почему летом теплее, чем зимой, хотя нам светит одно и то же Солнце? Потому что земля вертится вокруг своей оси и в определенное время в определенном месте ,например,зимой в России. Страна оказывается дальше от Солнца и соответственно меньше тепла и солнечных лучей.
Почему же степень жары и холода зависит от расположения к экватору? Дело в том, что эта воображаемая линия, пересекающая центр Земли, независимо от оси наклона планеты всегда находится ближе всего к Солнцу. Помимо того, солнечные лучи падают на экватор под прямым углом, благодаря чему данная часть суши больше остальных получает света и тепла. Почему зимой холодно, а летом жарко? Смена времен года является для нас обычным явлением. В холодные зимние дни мы мерзнем от суровых морозов, а с наступлением летнего периода страдаем от невыносимой жары. При этом мало кто из нас задумывается о причинах подобных процессов.
Если бы не этот наклон, то день и ночь в любом месте Земли были бы одинаковыми по продолжительности, а днем Солнце в течение всего года поднималось бы на одну высоту. Сезонные изменения высоты полуденного стояния Солнца над горизонтом. Летом в умеренных широтах в полдень Солнце находится ближе к зениту, чем зимой, и, следовательно, одинаковое количество солнечной радиации летом распределяется на меньшей площади земной поверхности. Сезонные изменения длины пути прохождения солнечных лучей в атмосфере влияют на степень их поглощения. Находящееся низко над горизонтом Солнце дает меньше тепла и света, чем Солнце, расположенное высоко, ближе к зениту, поскольку солнечные лучи в первом случае преодолевают более мощный слой атмосферы. Учебник для 2 класса продолжает новый интегрированный курс «Окружающий мир». Главная цель учебника — дать начальные сведения о Земле и Космосе: от мифологических представлений древних людей до современных научных представлений. В УМК входит электронное приложение, размещённое на сайте издательства «Дрофа», а также рабочая тетрадь для самостоятельной работы учащихся и методическое пособие, содержащее тематическое планирование и комментарии ко всем темам курса. Экватор не отдаляется от Солнца, там нет зимы и лета? На экваторе нет времен года, потому что он всегда находится на одном — и близком — расстоянии от Солнца. В течение календарного года солнечные лучи на экваторе падают на землю отвесно под прямым углом , хорошо прогревая поверхность и воздух над ней. По-сути, там всегда лето. А чем ближе к экватору, тем длиннее лето и короче зима. Конкурс В этот раз мы не попросим вас что-нибудь посчитать, как это было в материале «Почему море соленое? Присылайте нам в социальные сети свои «почемучки»: это может быть вопрос, который волновал вас в детстве, а может быть и вопрос, который недавно задал ребенок или ученик. Среди всех участников мы выберем 3 самых интересных вопроса и наградим их авторов книжными призами! В чем основная причина того, что зимние температуры гораздо ниже летних? Почему разница дневных и ночных температур летом гораздо больше, чем зимой? Радиационный фактор. Когда солнце летом высоко поднимается над горизонтом, земная поверхность получает гораздо больше тепла, чем зимой, когда оно стоит низко. При этом в ночное время, когда оно опустилось за горизонт, и летом, и зимой поверхность тепла вообще не получает - потому летом разница дневных и ночных температур такая большая, правда, летом ночи несравнимо короче, а за полярным кругом вообще они какое-то время отсутствуют.
В то же время новые ограничения на судоходство сократили выбросы токсичной серы. Потепление океанов влияет на погодные условия на суше, вызывая в одних местах тепловые волны и засухи, а в других — ураганы. По словам профессора климатологии Ричарда А ллана, более г орячая атмосфера всасывает влагу и выбрасывает ее в другие места. При этом антициклоны, приносящие тепловые волны, стали продолжительнее и интенсивнее. Из-за этого интенсивное летнее солнце выжигает почвы, нагревая землю и воздух над ней, и тепловые волны задерживаются на месте на несколько недель», — говорит Аллан.
На Россию надвигается глобальное потепление и смена климатических поясов. Что нам угрожает?
Главная» Новости» Зима стала холоднее почему. Тогда почему наступают зима, весна, лето, осень? Дело в том, что ось вращения Земли наклонена к плоскости эклиптики (плоскости орбиты Земли), угол наклона относительно вертикальной оси к ней составляет 23,5 градуса. жарко? Что же влияет на такую смену сезонов? Почему зима холодная? «Почему летом жарко, а зимой холодно?» — этот вопрос задают как дошколята, так и школьники.
Почему зимой холодно, а летом жарко? Вы не в курсе?
Итак, причины жарких летних дней связаны с наклоном Земли, интенсивным солнечным излучением, атмосферной конвекцией и увеличением влажности воздуха. Вышеуказанные процессы работают вместе, чтобы создать атмосферные условия, с которыми мы сталкиваемся каждое лето. Надеюсь, это объяснение было понятным и интересным для вас. А теперь давайте зададим себе вопрос: как мы можем насладиться летом и избежать жары? Ответ в том, чтобы найти способы охлаждения, например, путешествовать на природу, купаться в озере или реке, носить легкую одежду и пить много воды. Помните, что лето — это время, когда мы можем наслаждаться отпуском и радоваться солнцу. И если мы примем эти атмосферные условия, они станут для нас приятными и комфортными. Заключение В заключении следует отметить, что атмосферные условия зимой создают особую атмосферу, которая отличается от летней жары. Зимой холод и мороз, сопровождающиеся уровнем влажности и атмосферным давлением, формируют уникальную погоду и климат, которые мы наблюдаем. Зимние холода возникают из-за наклона оси Земли и концентрации солнечных лучей, что приводит к охлаждению поверхности и образованию холодных масс воздуха.
Снег и лед, характерные признаки зимы, также влияют на погоду и климат, обладая способностью отражать солнечные лучи и создавать дополнительные условия для сохранения холода. Важно отметить, что атмосферные условия зимой имеют свои особенности в разных регионах и на разных широтах. Например, морская близость влияет на повышенную влажность и образование снегопадов, в то время как континентальный климат может создать сильные морозы и сухость воздуха. В целом, атмосферные условия зимой играют важную роль в формировании погоды и климата.
Солнце переходит из Южного полушария в Северное. Осеннее равноденствие - 22 - 23 сентября. Солнце переходит из Северного полушария в Южное. Летом дни становятся длиннее, а положение Солнца - выше. Через полгода Земля переходит на противоположную точку своей орбиты. Наклон оси остаётся таким же, но теперь Южное полушарие оказывается обращённым к Солнцу большую часть суток, дни становятся длиннее и теплее. В Северном полушарии в это время наступает зима. Но на время года влияет также и эллиптическая форма орбиты: времена года имеют разную продолжительность. В течение года планета Земля то приближается к Солнцу, то отдаляется от него, именно поэтому на разных континентах земного шара времена года отличаются продолжительностью. Например, в Северном полушарии лето длиннее - 93,6 суток а в Южном 89 суток , осень - 89,8 суток а в Южном она длиннее - 92,8 суток. Зима — 89 суток а в Южном - 93,6 , весна - 92,8 суток в Южном - 89,8. Климатические времена года Время равноденствия и солнцестояния должны быть серединой соответствующих сезонов. Но климатические сезоны относительно астрономических задерживаются из-за многих факторов, так как физические особенности земли и воды различны в определенных местах планеты. В экваториальном поясе географический пояс Земли, расположенный по обе стороны от экватора зимой и летом идут сильные дожди , а весна и осень относительно засушливы. Для этой территории характерны пассаты ветры, дующие между тропиками круглый год. В Индийском океане они превращаются в муссоны - ветры, периодически меняющие свое направление: летом дуют с океана, зимой с суши. В тропическом поясе холодным временем года является сезон дождей, жарким - засушливый сезон. Однако в пустынях дожди могут не выпадать и в холодное время года. В умеренном поясе Западная Европа, атлантическое побережье Северной Америки основная часть осадков приходится на осень и первую половину зимы. В холодное время на части территории выпадает снег. Весна и лето характеризуются эпизодическими дождями с циклонами атмосферные вихри огромного диаметра с пониженным давлением воздуха в центре. В зоне умеренно-континентального и континентального климата Восточная Европа , Южная Сибирь самыми влажными оказываются летние месяцы , а осень и зима суше. В зоне муссонного климата Дальний Восток осадки чаще выпадают летом в виде сильных ливней, зима сухая и бесснежная. В арктическом и антарктическом поясах смена времён года выражается только в смене полярного дня и полярной ночи. Из-за продолжающегося ледникового периода разница в уровнях осадков в разные сезоны невелика, а температура остается ниже нуля. Таким образом, сезоны для Северного полушария противоположны сезонам для Южного полушария. Когда Северное полушарие обращено к Солнцу, оно получает больше тепла и света, дни становятся длиннее, а ночи короче. Через полгода положение Солнца относительно Земли меняется, поэтому уже в Южном полушарии дни становятся длиннее, Солнце поднимается выше, в то время как на Северном полушарии начинается зима. Центральная Россия находится в зоне умеренного и умеренно- континентального климата. Весной природа начинает пробуждаться от зимнего сна , это период роста и цветения растений. Изменения происходят и в мире животных — начинается период размножения, кладки яиц у птиц. Здравствуй, весенняя первая травка! Как распустилась? Ты рада теплу? Знаю, y вас там веселье и давка, Дружно работают в каждом yглy. Высyнyть листик иль синий цветочек Каждый спешит молодой корешок Раньше, чем ива из ласковых почек Первый покажет зеленый листок. Мы видим активный рост растений, начало созревания плодов и овощей, появление птенцов. Чем жарче день, тем сладостней в бору Дышать сухим смолистым ароматом, И весело мне было поутру Бродить по этим солнечным палатам! Повсюду блеск, повсюду яркий свет, Песок - как шелк... Прильну к сосне корявой И чувствую: мне только десять лет, А ствол - гигант, тяжелый, величавый.
По словам профессора климатологии Ричарда А ллана, более г орячая атмосфера всасывает влагу и выбрасывает ее в другие места. При этом антициклоны, приносящие тепловые волны, стали продолжительнее и интенсивнее. Из-за этого интенсивное летнее солнце выжигает почвы, нагревая землю и воздух над ней, и тепловые волны задерживаются на месте на несколько недель», — говорит Аллан. К прим еру, в Европе горячий воздух, пришедший из Африки, теперь остается на месте, а высокое давление означает, что тепло в южных морях, на суше и в воздухе продолжает накапливаться, добавила климатолог Ханна Клок. По словам директора французского Института климата Робера Вотара, волны тепла в июле — это не одно явление, а несколько причин, действующих одновременно.
Почему так сложилось? Все дело в укрупнении и приостановке атмосферной волны. Увеличившись по амплитуде и став малоподвижной, она создала крупные погодные аномалии с разными знаками в сопредельных регионах. Так, над Восточной Европой расположилась ложбина этой волны, что определило затяжной период неустойчивой прохладной погоды, а над Западной Европой и Сибирью — гребни в этих регионах было преимущественно сухо и очень тепло. Ожидается, что во второй половине лета атмосфера станет более подвижной.
Почему зимой холодно и летом жарко научное объяснение
Очень просто. Зимой все топят печи. Летом здесь почти так же холодно, как и зимой, так как солнце очень низко поднимается над горизонтом. Почему зимой так холодно?
Почему летом гораздо теплее, чем зимой?
| Что такое циклон и антициклон и почему зимой холодно в ясный день, а летом - жарко? | Почему зимой холодно, а летом тепло? «Почему летом жарко?» — этот детский вопрос очень актуален, учитывая время года. Зимой его заменит другой – «Почему зимой холодно?», сопровождаемый попыткой согреть через варежки замерзшие ладошки. |
| Что такое циклон и антициклон и почему зимой холодно в ясный день, а летом - жарко? | Мнение о том, что во всей России это лето холодное, не соответствует действительности. |
| Отчего летом жарко, а зимой холодно? - YouTube | Зимы там довольно холодные, а летом бывает достаточно жарко. |
Вильфанд объяснил, есть ли связь между погодой зимой и летом
продолжительность солнечного сияния (долгота дня). Нынешнее столичное лето удивляет — жаркие дни можно по пальцам пересчитать, а на этой неделе, предупреждают синоптики, Москва и вовсе погрузится в арктический холод. Летом во время антициклона жарко, солнцу не мешают облака, чтобы прогревать воздух. Зимой обеднённые влагой воздушные массы охлаждаются и обуславливают пронизывающий ветер и холодную погоду. Почему зимой холодно, а летом жарко? По данным ученых, холодные зимы в Западной Сибири установились по причине появления антициклонов, которые препятствуют притоку теплых воздушных масс из Атлантики.
Почему зимой холодно, а летом тепло и жарко?
Сатурн Эта планета во многом похожа на Юпитер. Орбита Сатурна примерно так же вытянута, сутки примерно такие же всего на полчаса больше, чем на Юпитере. Но наклон оси вращения по отношению к плоскости орбитального движения близок к земному — отличается всего на 3 градуса. Казалось бы, что и смена времён года на Сатурне должна быть похожа на земную конечно, с учётом, что год на Сатурне в 29 раз длиннее земного , и она должна происходить не раз в три месяца, а раз в семь с четвертью земных лет. Но Сатурн, как и Юпитер, — газовый гигант. Да, Солнце дважды в течение сатурнианского года пересекает плоскость орбиты, и тогда, как и на Земле, случаются равноденствия и, как и на Земле, бывают самые длинные «дни» и самые длинные «ночи», вот только на климат и тем более на «погоду» всё это не оказывает практически никакого влияния. На Сатурне, как и на Юпитере, главное воздействие на атмосферные явления оказывают мощные атмосферные бури и вихри, и о смене времён года можно говорить только в астрономическом, но никак не в климатическом смысле. Уран Уран вращается вокруг Солнца «лёжа на боку» — ось вращения планеты отклоняется от плоскости эклиптики на 8 градусов. У планет Солнечной системы много странностей, хотя, казалось бы, они должны не очень отличаться друг от друга, поскольку произошли из одного протопланетного облака, которое, сгущаясь, вращалось вокруг Солнца в том же направлении, что и само светило. В процессе сжатия отдельные «куски» протопланетного облака сталкивались друг с другом, одни разваливались совсем, другие становились больше, у одних вращение вокруг оси ускорялось, у других замедлялось.
И массы будущих планет оказались разными. Это понятно и естественно. Но почему, к примеру, плоскость экватора Урана наклонена к плоскости эклиптики под углом 98 градусов? Что произошло в те далёкие времена, когда планеты только формировались? У космогонистов есть ответ на этот вопрос хотя вариаций в нём множество. Протопланетные сгущения и недавно образовавшиеся планеты часто по астрономическим понятиям, конечно! В результате одного из таких столкновений Земля обзавелась спутником — Луной. В результате другого — будущая планета Уран получила такой удар по касательной, что ось её вращения «опрокинулась», и планета «легла на бок». Год на Уране в 84 раза длиннее земного.
Попробуем представить, как там происходит смена времён года. Если вы находитесь на одном из его полюсов, то в разгар лета ось планеты направлена почти точно на Солнце, находящееся в зените. Но проходит несколько земных лет. Солнце по спирали, делая один оборот за урановые сутки 17,2 часа , постепенно опускается к горизонту и, наконец, в день, который жители Урана, если бы они существовали, назвали бы началом календарной зимы, заходит и появляется вновь только через половину уранового года. А в это время на противоположном полюсе планеты Солнце появляется из-под горизонта и по спирали поднимается к зениту, куда доберётся к середине лета. Если бы вы оказались на экваторе Урана, то смена времён года происходила бы так. Солнце всходило бы и заходило каждый день, будто на Земле. Но в разгар урановой зимы оно будто бы катилось вдоль горизонта, на половину суток скрываясь неглубоко, всего градусов на восемь если учесть рефракцию, достаточно сильную в плотной уранианской атмосфере, то и не скрываясь вовсе , а на вторую половину суток невысоко градусов на восемь поднимаясь в небо.
Сегодня «скрытое тепло» называется инфракрасным излучением с длиной волны приблизительно от 0,7 до 500 мкм ; помимо этого лексического уточнения, анализ Фурье точен. Атмосфера легко пропускает большую часть солнечного излучения с максимумом интенсивности в части видимого спектра, которое может «пронизывать воздух», в то время как инфракрасное излучение, испускаемое почвой, в значительной степени атмосферой поглощается и возвращается в космос только после длительных перипетий. А именно, сначала оно поглощается молекулами атмосферы, затем вновь переизлучается с различными частотами, и так много раз. Это явление называется парниковым эффектом, потому что в парниках — садовых теплицах — потери энергии посредством излучения ограничивают, устанавливая окна из стекла или пластика, которые не пропускают инфракрасное излучение. Радиационный баланс теплообмена на земной поверхности и в атмосфере Земли. Тепло, исходящее от Солнца, частично отражается, частично рассеивается, частично поглощается, а затем повторно излучается после различных процессов. Delmas et al. Конвекционный нагрев атмосферы Земли Мы говорили выше о том, что температура поверхности Земли определяется балансом между энергией, получаемой от Солнца, и энергией, излучаемой в космос. Последняя частично определяется излучением почвы, но в значительной степени — излучением атмосферы. В зависимости от длины волны максимум этого излучения приходится на разные высоты. Поэтому нам важно понять структуру атмосферы. Атмосферное давление P уменьшается с ростом высоты z, так как сила, с которой атмосфера давит на выбранную поверхность, определяется весом находящегося над ней столба воздуха. Таким образом, давление в предположении постоянства температуры атмосферы падает с увеличением высоты экспоненциально. Грубая оценка приводит к падению давления вдвое при увеличении высоты на 6000 м. Однако давление на любой высоте может меняться на несколько процентов в разные дни, а давление на уровне моря варьирует от одной точки к другой по отношению к «нормальному давлению» 101,3 кПа даже в одно и то же время. Почему любое понижение давления не компенсируется сразу же перемещением воздуха из зон более высокого давления? Дело в том, что такой компенсации часто противодействует вращение Земли, и сила Кориолиса, а также другие процессы иногда могут стабилизировать зоны высокого или низкого давления на протяжении нескольких недель. Основные конвективные движения воздуха в атмосфере и циркуляция ветров. Характерными являются воздушные потоки вблизи экватора с образованием так называемых конвекционных ячеек Хэдли. Именно они в совокупности с силой Кориолиса являются причиной формирования пассатов — ветров, которые систематически дуют с востока на запад. Кроме того, следует принимать во внимание, что в нижних слоях атмосферы температура, как правило, падает с ростом высоты. Причина этого явления заключается в том, что солнечное тепло в основном накапливается у поверхности Земли, откуда оно затем перераспределяется по толще атмосферы. Это перераспределение происходит частично путем излучения, но преимущественно посредством конвекции: находящийся у поверхности Земли горячий воздух поднимается вверх, в то время как более холодный опускается вниз. Конвекция вовлекает в движение значительные воздушные массы, иногда даже в глобальном масштабе. Поднимающиеся тепловые массы доходят до областей с более низким давлением, и их объем увеличивается. Это увеличение объема в соответствии с законами термодинамики предполагает охлаждение поскольку воздух является плохим проводником тепла, то его расширение адиабатично; именно расширение газов является одним из классических процессов охлаждения. Однако понижение температуры с набором высоты не является абсолютным законом: она изменяется локально в зависимости от различных параметров. При дальнейшем наборе высоты температура повышается! Это связано с тем, что конвекционные движения затрагивают лишь часть атмосферы, называемую тропосферой, которая находится ниже этой высоты. Выше находится стратосфера, где нагревание обеспечивается уже не Землей, а непосредственно Солнцем. Механизм выделения тепла здесь заключается в поглощении ультрафиолета кислородом O2, в результате чего образуется озон О3 и выделяется тепло. Изменение средней атмосферной температуры красная линия с высотой в самых низких слоях атмосферы. Тропосфера, которая простирается до дюжины километров над уровнем моря, — место наибольшей активности большинства погодных явлений. Круговорот воды в природе играет значительную роль в обмене тепловыми потоками на глобальном уровне. Воздух, который находится прямо над океанами, наполняется водяным паром посредством испарения. Охлаждение воздуха в результате восходящего движения приводит к конденсации водяного пара, в результате чего выделяется тепло. Таким образом формируются облака, и составляющие их микрокапельки позднее прольются дождем, который охладит почву. Теплообмен осуществляется и через океанские течения. Они играют в формировании климата менее очевидную роль, чем атмосфера, но хорошо известно, что в зависимости от долготы морские течения могут делать локальный климат теплым или холодным на одной и той же широте. Например, Гольфстрим значительно согревает побережье Западной Европы, климат которой более мягок, чем климат Восточной Канады.
К Солнцу оказывается обращенным Южный полюс. Теперь в южном полушарии начинается лето, а в странах северного полушария воцаряется зима. Дважды в год наша планета оказывается в таком положении, когда солнечные лучи одинаково освещают ее поверхность от Крайнего севера до Южного полюса. Эти дни называются днями равноденствия. Весеннее отмечают 21 марта, осеннее -23 сентября. Еще два дня в году получили названия солнцестояния. В это время Солнце оказывается или максимально высоко над горизонтом, или максимально низко. В северном полушарии 21 или 22 декабря наступает ночь, длящаяся дольше всех в году - это день зимнего солнцестояния. А 20 или 21 июня, наоборот, день является самым длинным, а ночь самой короткой - это день летнего солнцестояния. В южном полушарии все происходит наоборот. Там в декабре длинные дни , а в июне - длинные ночи. 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. 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! 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. 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. 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! 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. Настолько же изменяется и размер Солнца на нашем небе - совершенно незаметно для невооруженного глаза! Мы все отлично знаем, что в различные времена года Солнце ведёт себя по-разному. Летом оно восходит рано, идёт высоко по небу и заходит поздно. Зимой, наоборот, Солнце показывается над горизонтом поздно и, совершив низкий и короткий путь по небу, рано заходит. Летом день длинный, ночь короткая; зимой день короткий, ночь длинная. Весной и осенью день и ночь по продолжительности мало отличаются друг от друга. Чем всё это объяснить? Ведь мы знаем, что смена дня и ночи, то есть восход и заход Солнца, происходит оттого, что Земля вращается вокруг своей оси. Что же она не весь год вертится одинаково? А может быть, продолжительность дня и ночи зависит ещё от какой-нибудь другой причины? Чтобы выяснить это, разберём подробнее, как ведёт себя Солнце в различные времена года и какая существует связь между поведением Солнца и изменениями погоды. И летом и зимой Солнце восходит в восточной части горизонта, заходит в западной, а в полдень бывает на юге выше всего над горизонтом. Но летом Солнце восходит между востоком и севером, то есть на северо-востоке, а заходит между западом и севером, то есть на северо-западе. Благодаря этому его видимый путь по небу длинен, и должно пройти много времени, чтобы Солнце могло добраться до юга; в течение этого времени Солнце успеет подняться высоко. Зимой Солнце восходит между востоком и югом, то есть на юго-востоке, а заходит между западом и югом, то есть на юго-западе. Путь его по небу короче, чем летом. До юга Солнце доходит за сравнительно недолгое время и не успевает подняться на значительную высоту рис. Видимый путь Солнца над горизонтом в различные времена года Возьмём, для примера, Москву. Летом в Москве, в конце июня, Солнце бывает над горизонтом приблизительно 17 с половиной часов, а зимой, в конце декабря, всего только 6 с половиной. В полдень, когда Солнце на юге, летом оно бывает в 5 с лишним раз выше над горизонтом, чем зимой. Нетрудно понять, что именно благодаря такой разнице в поведении Солнца зимой и летом, зимой бывает холодно, а летом тепло. Ведь летом Солнце значительно дольше освещает поверхность Земли, чем зимой. А солнечные лучи дают Земле не только свет, но и согревают её. Но ещё большее значение имеет разница в высоте пути Солнца над горизонтом. Когда Солнце стоит на небе низко, его лучам приходится проходить через толстый слой воздушной оболочки , который не только ослабляет свет Солнца, но и задерживает теплоту его лучей. Кроме того, солнечные лучи падают в этом случае на земную поверхность не прямо, а вкось, как бы скользя вдоль неё. В результате всего этого при низком положении Солнца солнечные лучи очень мало согревают почву. Совершенно иное получается, когда Солнце стоит высоко над горизонтом. Тогда солнечные лучи проходят через сравнительно тонкий слой воздуха и падают на земную поверхность почти отвесно. Благодаря этому они сильно согревают почву.
Ведь есть еще один важный фактор — ось наклона Земли. Она проходит сквозь Северный и Южный полюс. Получается так, что, когда угол наклона отдаляет северное полушарие от светила, день становится коротким, лучи Солнца как бы скользят по касательной и не так хорошо прогревают поверхность. В результате этого к нам приходит зима. Почему летом жарко? А вот летом происходит все совсем наоборот. Как только северная часть Земли оказывается на наиболее близком расстоянии от Солнца, она получает огромное количество лучей, световой день увеличивается, температура воздуха очень быстро увеличивается, приходит лето. В летнее время лучи Солнца падают на земную поверхность почти перпендикулярно. А потому энергия более сконцентрирована и нагревает грунт очень быстро. Потому летом жарко, много солнца. Зимой же солнечные лучики будто скользят по поверхности, они не могут прогреть ни почву, ни воду. Воздух остается холодным. Получается, что летом поток энергии, попадающий на земную поверхность гораздо сильнее и больше, а зимой он становится меньше и слабее… От этого и зависят температурные показатели. Кроме того, мы знаем, что летом длина светового дня намного больше, чем в зимнее время. А значит, Солнце располагает большим временем на подогрев поверхности Земли. Изменение времен года по поясам Если на северном полушарии наступает лето, то на южном, соответственно, зима, ведь оно в это время находится далеко от Солнца. То же самое происходит и во втором полугодии: на южном полушарии становится намного теплее и даже жарко, а на северном наступает зима. А между тем в разных поясах Земли совершенно разные климатические условия. Это объясняется близостью или удаленностью от экватора. Чем к нему ближе, тем более жаркий климат, и наоборот, чем дальше от него, тем более холодные климатические условия. Кроме того, на погоду влияет множество факторов. Это и близость к морю, и высота относительно уровня Мирового океана. Ведь в горах достаточно прохладно даже летом, а на вершинах даже в зной лежит снег.