Сезоны года на Земле — урок. География, 5 класс.

Смена сезонов года на Земле происходит по следующим причинам:

• вращение Земли вокруг Солнца;
• постоянный угол наклона оси Земли к её орбите.

Дни весеннего и осеннего равноденствия

Началом астрономической весны на Земле считают \(21\)  марта, а астрономической осени — \(23\)  сентября. В эти дни планета расположена так, что в полдень (\(12\) часов дня) на экваторе Солнце находится в зените. Северное и Южное полушария освещены одинаково. Продолжительность дня и ночи на всей планете одинакова. \(21\)  марта называют днём весеннего равноденствия, а \(23\)  сентября — днём осеннего равноденствия.

Дни летнего и зимнего солнцестояния

Астрономическое лето в Северном полушарии наступает \(22\)  июня, в это время в Южном — астрономическая зима. Земля находится в таком положении, что Северный полюс максимально повёрнут к Солнцу. Северное полушарие освещается больше, чем Южное. Солнце в этот день находится в зените над Северным тропиком. \(22\)  июня называют днём летнего солнцестояния. Этот день в Северном полушарии — самый продолжительный, а в Южном — самый короткий.

\(22\) декабря в Северном полушарии наступает астрономическая зима, в Южном — астрономическое лето. Земля обращена к Солнцу Южным полюсом. В полдень Солнце находится в зените над Южным тропиком. \(22\) декабря называется днём зимнего солнцестояния. Этот день в Южном полушарии — самый продолжительный, а в Северном — самый короткий.

Высота Солнца на горизонтом в различные сезоны года зависит от того, какое место Земля занимает на своей орбите и угла земной оси.

Высота Солнца над горизонтом в Северном полушарии

Угол падения солнечных лучей на земную поверхность увеличивается от полюсов к экватору. Количество тепла и света зависит от угла падения солнечных лучей. Больше их получает территория, на которую солнечные лучи падают под прямым углом.

Положение Земли на орбите по отношению к Солнцу 22 декабря и 22 июня. И почему

Как известно, Земля обращается по своей орбите вокруг Солнца. Для нас, находящихся на поверхности Земли людей, такое годовое движение Земли вокруг Солнца заметно в виде годового перемещения Солнца на фоне звезд. Как мы уже знаем, путь Солнца среди звезд является большим кругом небесной сферы и называется эклиптикой. Значит, эклиптика является небесным отражением орбиты Земли, поэтому плоскость орбиты Земли называют еще плоскостью эклиптики. Ось вращения Земли не перпендикулярна плоскости эклиптики, а отклоняется от перпендикуляра на угол . Благодаря этому на Земле происходит смена времен года (см. рис. 12). Соответственно, и плоскость земного экватора наклонена на этот же угол к плоскости эклиптики. Линия пересечения плоскости земного экватора и плоскости эклиптики сохраняет (если не учитывать прецессию) неизменноое положение в пространстве. Один ее конец указывает на точку весеннего равноденствия, другой — точку осеннего равноденствия. Эти точки неподвижны относительно звезд (с точностью до прецессионного движения! ) и вместе с ними участвуют в суточном вращении. 

Вблизи 21 марта и 23 сентября Земля расположена относительно Солнца таким образом, что граница света и тени на поверхности Земли проходит через полюса. А поскольку каждая точка на поверхности Земли совершает суточное движение вокруг земной оси, то ровно половину суток она будет на освещенной части земного шара, а вторую половину — на затененной. Таким образом, в эти даты день равен ночи, и они называются соответственно днями весеннего и осеннего равноденствий. Земля в это время находится на линии пересечения плоскостей экватора и эклиптики, т. е. в точках весеннего и осеннего равноденствий, соответственно. 

Выделим еще две особенные точки на орбите Земли, которые называются точками солнцестояний, а даты, на которые приходится прохождение Земли через эти точки, днями солнцестояний. 

В точке летнего солнцестояния, в которой Земля бывает вблизи 22 июня (день летнего солнцестояния) , северный полюс Земли направлен в сторону Солнца, и большую часть суток любая точка северного полушария освещена Солнцем, т. е. в эту дату день — самый длинный в году. 

В точке зимнего солнцестояния, в которой Земля бывает вблизи 22 декабря (день зимнего солнцестояния) , северный полюс Земли направлен в сторону от Солнца, и большую часть суток любая точка северного полушария находится в тени, т. е. в эту дату ночь — самая длинная в году, а день — самый короткий. 

Из-за того, что календарный год по продолжительности не совпадает с периодом обращения Земли вокруг Солнца, дни равноденствий и солнцестояний в разные годы могут приходиться на разные дни ( один день от названных выше дат) . Однако в дальнейшем при решении задач мы будем пренебрегать этим и считать, что дни равноденствий и солнцестояний всегда приходятся на указанные выше даты.

22 декабря – день зимнего солнцестояния!

В день зимнего солнцестояния Солнце восходит на юго-востоке, а заходит на юго-западе, описывая самую короткую дугу на небосводе. В Москве, в день зимнего солнцестояния Солнце взойдет над горизонтом в 8:57 и зайдет в 15:58, продолжительность светового дня составит 7 часов 00 минут. Для сравнения, в день летнего солнцестояния, 22 июня, световой день в Москве длится 17 часов 34 минуты.

За полярным кругом

В эти декабрьские дни за полярным кругом (66,5 градусов северной широты) наступает полярная ночь. Полярная ночь не обязательно означает полную темноту в течение всех 24-х часов. Главная ее особенность в том, что Солнце не поднимается над горизонтом. Например, полярная ночь на широте Мурманска длится 40 дней — со 2 декабря по 10 января. Ее пик, приходится на 21-22 декабря. На Северном полюсе Земли не видно не только Солнца, но и нет сумерек, и местонахождение светила можно узнать лишь по созвездиям. Совершенно другая картина в районе Южного полюса Земли – в Антарктиде в это время день длится круглые сутки.

Зимнее солнцестояние в традиции и культуре народов

На протяжении тысячелетий этот день имел огромное значение для всех народов нашей планеты, которые жили в гармонии с природными циклами и организовывали свою жизнь в соответствии с ними. Большинство храмовых сооружений ориентированы именно на восход или заход Солнца в день зимнего солнцестояния. С самых давних времен люди почитали Солнце, понимая, что от его света и тепла зависит их жизнь на земле. Для них день зимнего солнцестояния олицетворял победу света над тьмой. Отныне день будет расти, а ночь сокращаться. В эти дни говорили: «В самой глубокой тьме рождается свет». Большинство народов расценивали зимнее солнцестояние как возрождение, устраивая праздники, фестивали, и другие торжества. День зимнего солнцестояния называли Днем Непобедимого Солнца, днем рождения или возрождения Солнца, потому что с этого дня Солнце начинает свое движение в сторону Весны, к возрождению природы и всего живого на Земле. На Руси с днем зимнего солнцестояния был связан особый обряд. К царю на поклон шел звонарный староста Кремля, который отвечал за бой курантов. Он возвещал, что отныне Солнце повернуло на лето: день прибавляется, а ночь убывает. Как говорит народная пословица: «Солнце – на лето, зима — на мороз». В эти морозные дни наши предки делали друг другу подарки, шли колядовать, прыгали через костер, водили хороводы, соревновались в силе. По тому, каким был день зимнего солнцестояния, определяли, каким будет урожай в следующем году. Если на деревьях есть иней, значит, будет богатый урожай.

Поздравляем вас с наступлением астрономической зимы, с днем зимнего солнцестояния, с днем возрождения Солнца!!!

Положение Земли на орбите по отношению к Солнцу 22 декабря и

Как известно, Земля обращается по собственной орбите вокруг Солнца. Для нас, находящихся на поверхности Земли людей, такое годичное движение Земли вокруг Солнца приметно в виде годичного перемещения Солнца на фоне звезд. Как мы теснее знаем, путь Солнца посреди звезд является великим кругом небесной сферы и величается эклиптикой. Означает, эклиптика является небесным отражением орбиты Земли, потому плоскость орбиты Земли нарекают еще плоскостью эклиптики. Ось вращения Земли не перпендикулярна плоскости эклиптики, а отклоняется от перпендикуляра на угол . Благодаря этому на Земле происходит смена времен года (см. рис. 12). Соответственно, и плоскость земного экватора наклонена на этот же угол к плоскости эклиптики. Линия скрещения плоскости земного экватора и плоскости эклиптики хранит (если не учитывать прецессию) неизменноое положение в пространстве. Один ее конец показывает на точку весеннего равноденствия, другой — точку осеннего равноденствия. Эти точки недвижны условно звезд (с точностью до прецессионного движения! ) и совместно с ними участвуют в дневном вращении. 

Вблизи 21 марта и 23 сентября Земля размещена условно Солнца таким образом, что граница света и тени на поверхности Земли проходит через полюса. А поскольку любая точка на поверхности Земли совершает суточное движение вокруг земной оси, то ровно половину суток она будет на освещенной доли земного шара, а вторую половину — на затененной. Таким образом, в эти даты денек равен ночи, и они называются соответственно днями вешнего и осеннего равноденствий. Земля в это время находится на полосы скрещения плоскостей экватора и эклиптики, т. е. в точках весеннего и осеннего равноденствий, соответственно. 

Выделим еще две особенные точки на орбите Земли, которые величаются точками солнцестояний, а даты, на которые приходится прохождение Земли через эти точки, деньками солнцестояний. 

В точке летнего солнцестояния, в которой Земля посещает поблизости 22 июня (день летнего солнцестояния) , северный полюс Земли ориентирован в сторону Солнца, и великую часть суток неважно какая точка северного полушария освещена Солнцем, т. е. в эту дату денек — самый длиннющий в году. 

В точке зимнего солнцестояния, в которой Земля посещает вблизи 22 декабря (денек зимнего солнцестояния) , северный полюс Земли направлен в сторону от Солнца, и большую часть суток неважно какая точка северного полушария находится в тени, т. е. в эту дату ночь — самая длинноватая в году, а денек — самый краткий. 

Из-за того, что календарный год по длительности не совпадает с периодом обращения Земли вокруг Солнца, деньки равноденствий и солнцестояний в различные годы могут приходиться на различные деньки ( один денек от нареченных выше дат) . Но в последующем при решении задач мы будем игнорировать этим и считать, что дни равноденствий и солнцестояний всегда приходятся на обозначенные выше даты.

День зимнего солнцестояния. Досье — Биографии и справки

ТАСС-ДОСЬЕ. 21 декабря 2017 года в Северном полушарии Земли происходит зимнее солнцестояние — астрономическое явление, когда продолжительность ночи — самая длинная в году, а светового дня — самая короткая.

Движение Солнца

Под солнцестоянием понимается астрономическое событие, когда наклон оси вращения Земли в направлении от Солнца является наибольшим — 23°26′. В зависимости от сдвига календарных дней период зимнего солнцестояния в Северном полушарии наступает 21 или 22 декабря, а в Южном — 20 или 21 июня.

В Северном полушарии в момент зимнего солнцестояния Солнце достигает тропика Козерога (23°26 южной широты; проходит по центру Южной Америки, территории ЮАР и Австралии). В это время самый длинный световой день наблюдается в Южном полушарии, а самый короткий — в Северном. При этом на территориях, расположенных выше Северного полярного круга (летом — соответственно Южного), солнечный диск не поднимается выше горизонта.

В Южном полушарии зимнее солнцестояние случается, когда Солнце находится над тропиком Рака (23°26 северной широты; проходит по линии Мексиканского залива, центра Аравийского полустрова, югу Китая). Соответственно, в этот момент в Северном полушарии будет самый длинный световой день в году, а в Южном — самый короткий.

Солнечное равноденствие происходит тогда, когда Солнце пересекает экватор (20 марта и 20 сентября). В это время оба полушария получают одинаковое количество солнечного света, то есть день и ночь равны по продолжительности.

Зимнее солнцестояние в культуре народов мира

Солярная мифология на ранних этапах истории играла важную роль в истории человечества. У большинства народов зимнее солнцестояние расценивалось как возрождение «силы» Солнца, в это время устраивались праздники.

Так, в Древнем Риме к этому астрономическому явлению был приурочен праздник урожая — сатурналии (17-23 декабря). Торжества устраивались в честь древнеримского бога Сатурна, который был покровителем земледелия, и носили ярко выраженный карнавальный характер. В ходе них проходили пиршества, рабы уравнивались в правах со своими хозяевами и т. д.

13 декабря в Швеции отмечается праздник День святой Люсии (ранее, до 1753 года, в Швеции использовался юлианский календарь, по которому на 13 декабря выпадал день зимнего солнцестояния). В этот день проходит церемония выборов молодой девушки, которая исполняет роль христианской святой. По одной из версий имя — Люсия — происходит от латинского слова lux, что означает «свет». В контексте праздника святой Люсии это символизирует переход к началу весны. Также этот праздник популярен в других странах Северной Европы.

День зимнего солнцестояния в Болгарии считается наиболее подходящим для различных обрядов и гаданий. Его второе название — Сурваки (традиционно празднования проходят в новогоднюю ночь). Облаченные в национальные костюмы сурвакарии в этот день ходят по домам и «колдуют», принося людям здоровье, удачу и исполнение желаний. Обязательные атрибуты праздника — новогодние поздравления с пожеланием материального благополучия, дружеский маскарад, гадание и трапеза, во время которой на стол подаются вареная свиная голова, баница (слоеный пирог с начинкой) и множество других разнообразных яств.

Между 21 и 23 декабря в Китае отмечается праздник Дунчжи (с кит. «солнцестояние» или «предел зимы»). Согласно давней крестьянской традиции, год разделяется на 24 сельскохозяйственных сезона («нунли»), каждый из которых рассчитывается по положению солнца. Дунчжи является 22-м по счету периодом этого цикла (ему предшествуют период «Больших снегов», а сменяют — «Малые холода»).

В день зимнего солнцестояния принято откладывать текущие дела и посвящать время семье. Символическое место в праздновании Дунчжи занимает совместная трапеза. На севере Китая в этот день принято есть приготовленные по особому рецепту пельмени, а на юге — танъюань — круглые вареники из сладкого клейкого риса. Название десерта созвучно китайскому слову, обозначающему «тесный семейный круг».

У восточных славян был распространен праздник Коляда, который приходился на период зимнего солнцестояния. В это время молодые юноши и девушки исполняли традиционные песни, а слушатели давали им символическое угощение.

Движение земли по орбите вокруг Солнца

Земля, подобно другим планетам, движется вокруг Солнца. Этот путь Земли называют орбитой (лат. Orbita – колея, дорога). Доказательствами орбитального движения Земли служат явления аберрации света звезд и их параллактическое смещение, которым присущ периодический характер. Периодичность равна одному году, что соответствует времени обращения Земли вокруг Солнца.

Отражением движения Земли по орбите является движение Солнца по эклиптике. Эклиптика – большой круг небесной сферы, образующийся при пересечении ее плоскостью орбиты. Плоскость эклиптики наклонена к плоскости небесного экватора и пересекается с ней под углом 23°27′. Места их пересечения называются точками весеннего и осеннего равноденствия. В этих точках Солнце бывает дважды в году – 21 марта и 23 сентября при переходе из южного полушария в северное и наоборот.

Орбита Земли – эллипс, близкий к окружности, в одном из фокусов которого находится Солнце. Расстояние от Земли до Солнца изменяется в течение года от 147 млн. км в перигелии (2 января) до 152 млн. км в афелии (5 июля). Длина орбиты более 930 млн. км. Земля (точнее, барицентр) движется по орбите с запада на восток, совпадая с направлением ее осевого вращения, со средней скоростью около 29,8 км/с и проходит весь путь за 365 сут. 6 ч 9 мин 9 с. Этот промежуток времени называют звездным (сидерическим) годом.

Тропический год – промежуток времени между двумя последовательными прохождениями Солнца через точку весеннего равноденствия. Он на 20 мин короче сидерического года и равен 365 сут. 5 ч 48 мин 46 с, так как точка весеннего равноденствия медленно смещается в направлении движения Земли по орбите (навстречу видимому годичному движению Солнца) на угол 50″ в год и равноденствие наступает раньше, чем Солнце пройдет 360° по эклиптике. Это явление было названо предварением равноденствий, и вызвано оно прецессией. Прецессия – медленное конусообразное вращение земной оси вокруг перпендикуляра к плоскости орбиты с вершиной в центре Земли. Период ее полного оборота составляет около 26 тыс. лет. Прецессия обусловлена притяжением Солнцем и Луной экваториальной выпуклости Земли и стремлением их повернуть земную ось в перпендикулярное положение к плоскости орбиты, чтобы совместить плоскости небесного экватора и эклиптики. Но Земля, как всякое вращающееся тело, противодействует этим силам, что вызывает конусообразное вращение ее оси вокруг полюсов (подобно оси вращающегося волчка). Из-за изменения положения земной оси и оси мира изменяется положение в пространстве земного и небесного экватора и соответственно точек весеннего и осеннего равноденствия.

Благодаря предварению равноденствий постепенно смещается на более ранние сроки начало всех сезонов года. Через 13 тыс. лет поменяются местами даты весеннего и осеннего равноденствия, лето северного полушария будет приходиться на декабрь, январь и февраль, а зима – на июнь, июль и август.

Следствием прецессии является также перемещение полюсов мира среди звезд. Если сейчас близлежащей звездой к Северному полюсу мира (Р) является Полярная звезда в созвездии Малая Медведица, то через 13 тыс. лет на ее месте окажется и станет полярной звезда Вега в созвездии Лира.

В современную эпоху ось вращения Земли наклонена к плоскости орбиты под углом 66,5° и перемещается в течение года в пространстве параллельно самой себе. Это приводит к смене времен года и неравенству дня и ночи – важнейшим следствиям обращения Земли по орбите вокруг Солнца.

Если бы земная ось была перпендикулярна плоскости орбиты, то светораздельная плоскость и терминатор (светораздельная линия на поверхности Земли) проходили бы через оба полюса и делили бы все параллели пополам, день всегда был бы равен ночи и солнечные лучи на экватор в полдень падали бы всегда отвесно. По мере удаления от экватора угол их падения уменьшался бы и на полюсах становился бы равным нулю. В этих условиях нагревание земной поверхности в течение года уменьшалось бы от экватора к полюсам и смены времен года не было бы.

Наклон земной оси к плоскости орбиты и сохранение ее ориентировки в пространстве обусловливают различный угол падения солнечных лучей и соответственно различия в поступлении тепла на земную поверхность в разные сезоны года, а также неодинаковую продолжительность дня и ночи в течение года на всех широтах, кроме экватора, где день и ночь всегда равны 12 ч.

22 июня земная ось северным концом обращена к Солнцу. В этот день – день летнего солнцестояния – солнечные лучи в полдень отвесно падают на параллель 23,5° с. ш. – это Северный тропик (греч. tropikas – круг поворота). Все параллели севернее экватора до 66,5° с. ш. большую часть суток освещены – на этих широтах день длиннее ночи. Севернее 66,5° с. ш. в день летнего солнцестояния территория полностью освещена Солнцем – там полярный день. Параллель 66,5° с. ш. является границей, с которой начинается полярный день,– это Северный полярный круг. В этот же день на всех параллелях южнее экватора до 66,5° ю. ш. день короче ночи. Южнее 66,5° ю. ш. территория не освещена совсем – там полярная ночь. Параллель 66,5° ю. ш. – Южный полярный круг. 22 июня – начало астрономического лета в северном полушарии и астрономической зимы в южном полушарии.

22 декабря земная ось южным концом обращена к Солнцу. В этот день – день зимнего солнцестояния – солнечные лучи в полдень отвесно падают на параллель 23,5° ю. ш. – Южный тропик. На всех параллелях южнее экватора до 66,5° ю. ш. день длиннее ночи. Начиная с Южного полярного круга устанавливается полярный день. В этот день на всех параллелях севернее экватора до 66,5° с. ш. день короче ночи. За Северным полярным кругом – полярная ночь. 22 декабря – начало астрономического лета в южном полушарии и астрономической зимы в северном полушарии.

21 марта – в день весеннего равноденствия – и 23 сентября – в день осеннего равноденствия – терминатор проходит через оба полюса Земли и делит все параллели пополам. Северное и южное полушария з эти дни освещены одинаково, день всюду на Земле равен ночи. Солнце в полдень находится в зените над экватором. На Земле 21 марта и 23 сентября – начало астрономической весны и астрономической осени в соответствующих полушариях.

Со сменой времен года связана сезонная ритмичность в природе. Она проявляется в изменении температуры, влажности воздуха и других метеорологических показателей, в режиме водоемов, в жизни растений, животных и т. д.

Литература.

1. Любушкина С.Г. Общее землеведение : Учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по спец. «География» / С.Г. Любушкина, К.В. пашканг, А.В. Чернов; Под ред. А.В. Чернова. — М. : Просвещение, 2004. — 288 с.

Еще статьи о внеземном космосе

Еще статьи о Земле как планете

Времена года — ЗЕМЛЯ КАК ПЛАНЕТА

Планируемые образовательные результаты

В результате педагогического взаимодействия на уроке обучающиеся смогут:

На предметном уровне

Давать определения терминов, понятий по тематике урока; устанавливать причинно-следственные связи между орбитальным движением Земли и его географическими следствиями; определять географические следствия орбитального вращения Земли, влияние движения планеты на процессы, происходящие на ней; решать задачи на определение разницы во времени в разных населённых пунктах; выполнять творческие задания по теме; изготавливать модели.

На метапредметном уровне

См. метапредметные результаты по теме раздела “Земля как планета”.

На личностном уровне

Осознание целостности мира и многообразия взглядов на него; сформированностъ учебно-познавательного интереса к изучению географии, собственных мировоззренческих позиций; понимание влияния специфики времён года на образ жизни человека.

Решаемая учебная проблема

С чем связано наличие времён года на Земле?

Основные понятия, изучаемые на уроке

Времена года, день летнего солнцестояния, день зимнего солнцестояния, день весеннего равноденствия, день осеннего равноденствия.

ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА УРОКА

I. Актуализация знаний

Отработка приёма определения географических координат:

1. В 1856 г. английский путешественник Давид Ливингстон совершил открытие замечательного объекта. Найдите данный объект на карте, если известны его координаты: 18° ю.ш. 26° в.д. (Вдп. Виктория.)

2. Этот остров имеет несколько названий: Рапа-Нуи, Вайгу, но чаще его обозначают под другим названием. Найдите этот остров на карте: 27° ю.ш. 109° з.д. (Остров Пасхи.)

3. Определите координаты г. Москвы (56° с.ш. 37° в.д.).

Все эти объекты располагаются на разных широтах. А как вы думаете, везде ли одно и то же время года?

Давайте вспомним

1. В каких движениях участвует Земля?

2. Что является следствием движений Земли?

3. Что такое глобус?

4. Какие бывают времена года?

II. Изучение нового материала

Постановка проблемы

С чем связано наличие времён года на Земле?

Рассмотрите рисунок 11 учебника, с. 19. При каком угле падения солнечных лучей земная поверхность получает больше тепла? (Проверьте себя.)

Посмотрите на рисунок 12, с. 19 учебника. Видите, что получается? Чем дальше от экватора, тем меньше угол, который солнечные лучи образуют с земной поверхностью. А это означает, что в районе экватора поверхность Земли освещается отвесно падающими лучами, которые (вспомните про опыт с фонариком) дают этой поверхности максимальное количество света и тепла. В районе полюсов лучи солнца “падают” на земную поверхность под меньшим углом, они почти скользят по ней. Света и тепла они дают совсем немного.

Вращение Земли вокруг Солнца даёт ещё одну естественную единицу измерения — год.

Год — время оборота Земли вокруг Солнца, равное 365 сут и 6 ч. Високосный год равен 366 сут.

Четыре раза в год они

Земли наряд меняют пёстрый.

Бегут, бегут за днями дни,

Приходят и уходят сёстры.

Кто такие эти сёстры? (Времена года.)

Солнце и Земля “творят” для нас дни и ночи. Кроме того, каждый год они “творят” нам времена года. Смена сезонов на Земле определяется движением Земли вокруг Солнца и наклоном её оси. Благодаря постоянному наклону земной оси относительно плоскости орбиты Северное и Южное полушария по-разному в течение года освещены Солнцем. Это становится причиной существования годового ритма живой и неживой природы.

Пофантазируйте, как бы менялись сезоны, если бы ось Земли была вертикальной. В этом случае в каждой точке Земли всегда был бы один и тот же сезон: на экваторе было бы всегда лето, на полюсах — лютая зима, а в наших краях — всегда весна или осень.

Внимательно рассмотрите схему движения Земли вокруг Солнца, благодаря которому происходит периодическая смена времён года (рис. 13 учебника, с. 21).

С помощью рисунка определите:

1. Какое полушарие больше освещено 22 июня и где будет наблюдаться самый длинный день и самая короткая ночь?

2. Какое время года в это время в Южном полушарии?

3. Какое полушарие больше освещено 22 декабря и где будет наблюдаться самый короткий день и самая длинная ночь?

4. Какое время года в это время в Южном полушарии?

5. Определите, как освещаются 21 марта и 23 сентября Северное и Южное полушария.

6. Как изменяется продолжительность дня и ночи в Северном и Южном полушариях в различные сезоны года?

7. В чём проявляется “регулярность поведения” солнца?

Проанализировав данный рисунок, заполните таблицу:

Обучающиеся трансформируют текстовую информацию в табличную форму, работая в парах.

Вывод. В Северном полушарии 22 июня — самый длинный световой день, 22 декабря — самый короткий день, 23 сентября и 21 марта — день равен ночи.

Давайте запомним

Времена года в Северном и Южном полушариях не совпадают. Когда в Северном полушарии лето, в Южном — зима. И наоборот. Если бы земная ось не имела наклона, то не было бы и смены времён года.

22 июня называют днём летнего солнцестояния, 22 декабря называют днём зимнего солнцестояния, 23 сентября — день осеннего равноденствия, а 21 марта — день весеннего равноденствия.

III. Закрепление

Выполните задания на с. 23 учебника.

IV. Домашнее задание

§ 3. Выполните задания и ответьте на вопросы в конце параграфа.

зимнего солнцестояния | Определение и схемы

Зимнее солнцестояние , также называемое зимним солнцестоянием , два момента в течение года, когда путь Солнца в небе проходит дальше на юг в Северном полушарии (21 или 22 декабря) и дальше на север в Южное полушарие (20 или 21 июня). Во время зимнего солнцестояния Солнце проходит по небу кратчайший путь, поэтому в этот день меньше всего дневного света и самая длинная ночь. ( См. Также солнцестояние .)

Британская викторина

Быстрая викторина: Зимнее солнцестояние

Brrr. Вы когда-нибудь задумывались, есть ли в зиме немного больше, чем кажется на первый взгляд? Пройдите тест по зимнему солнцестоянию, чтобы узнать.

Когда в Северном полушарии происходит зимнее солнцестояние, Северный полюс наклонен примерно на 23 °.4 ° (23 ° 27 ‘) от Солнца. Поскольку солнечные лучи смещены к югу от экватора на такую ​​же величину, вертикальные полуденные лучи проходят прямо над головой в тропике Козерога (23 ° 27 ′ ю.ш.). Шесть месяцев спустя Южный полюс наклонен примерно на 23,4 ° от Солнца. В этот день зимнего солнцестояния в Южном полушарии вертикальные верхние лучи Солнца продвигаются к своему самому северному положению, тропику Рака (23 ° 27 ′ с.ш.).

Орбита Земли вокруг Солнца

Орбита Земли вокруг Солнца.Во время июньского и декабрьского солнцестояний Солнце находится над тропиками Рака и Козерога соответственно.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Согласно астрономическому определению времен года, зимнее солнцестояние также знаменует начало сезона зимы, который длится до весеннего равноденствия (20 или 21 марта в Северном полушарии или 22 сентября. или 23 в Южном полушарии). После солнцестояния дни становятся длиннее, и поэтому во многих культурах этот день отмечается как время возрождения.

Sky Tellers — Сезоны

Мероприятия SkyTellers Seasons для детей младшего возраста
См. Также: мероприятия и ресурсы «Сезоны средней школы»

О наших временах года

Что вызывает наши времена года?
У нас есть времена года, потому что ось Земли — воображаемая линия, проходящая через Землю и вокруг которой вращается — наклонена. Он наклонен примерно на 23,5 градуса относительно плоскости нашей орбиты (эклиптики) вокруг Солнца.Когда мы вращаемся вокруг Солнца, наша ось всегда указывает на одно и то же фиксированное место в космосе. Наша северная ось указывает почти прямо на Полярную звезду, Полярную звезду.

На этом снимке Земля изображена сбоку, вращаясь вокруг Солнца. Ось наклонена и указывает на Полярную звезду независимо от того, где Земля находится на своей орбите. Из-за этого меняется распределение солнечных лучей. В июне, летом в северном полушарии, солнечные лучи и тепло достигают северного полюса.В декабре, зимой в северном полушарии, северный полюс отклонен от падающего солнечного света.

«Фиксированный» наклон означает, что во время нашей орбиты вокруг Солнца каждый год разные части Земли получают солнечный свет в течение разного периода времени. Это также означает, что угол , под которым солнечный свет падает на разные части поверхности Земли, меняется в течение года. Солнечный свет, падающий на поверхность под углом, «распространяется» по более широкой области по сравнению с солнечным светом, падающим перпендикулярно поверхности Земли.Области, которые получают больше рассеянного солнечного света, получают меньше энергии от нашего Солнца. Все эти факторы в совокупности определяют годовой цикл смены времен года на Земле!

На части нашей орбиты северная половина Земли наклонена на к Солнцу. В северном полушарии сейчас лето; Есть более продолжительные периоды дневного света, Солнце находится выше в небе, и солнечные лучи падают на поверхность более прямо, давая нам более высокие температуры.Северный полюс постоянно освещен днем!

Когда северная половина Земли наклонена к Солнцу, южное полушарие наклонено. Люди в южном полушарии испытывают более короткую продолжительность дня и более низкие температуры зимы.

Зимой в северном полушарии наша северная ось продолжает указывать на Полярную звезду, но, поскольку мы двигались по орбите вокруг Солнца, наше северное полушарие теперь направлено от нашего Солнца.Северный полюс полностью темный, а в других местах в северном полушарии наблюдается более короткая продолжительность дня и более низкие температуры зимой, поскольку Солнце проходит по нижней дуге на южном небе, а солнечные лучи падают на поверхность под меньшим углом. Когда в северной половине Земли зима, в южном полушарии, наклоненном к нашему Солнцу, бывает лето.

Осенью и весной в некоторых местах на Земле наблюдаются похожие, более мягкие условия. Земля переместилась в такое положение на своей орбите, где ее ось более или менее перпендикулярна падающим лучам Солнца.Продолжительность светового дня и темноты более равномерно распределена по всем широтам земного шара.

Какой не вызывает смены сезонов ?
Сезоны равны , а не из-за того, насколько далеко Земля от нашего Солнца. Орбита Земли вокруг нашего Солнца имеет слегка эллиптическую траекторию (очень небольшую!), И Солнце находится не точно в центре эллипса. Это означает, что в течение года Земля иногда находится дальше от нашего Солнца, а иногда и ближе, но разница небольшая (не так для некоторых других планет!).Земля находится ближе всего к нашему Солнцу в январе (перигелий) и дальше всего в июле (Земля находится в 147,5 миллионов километров от Солнца, когда достигает афелия). Если бы расстояние было самым важным фактором, у всей Земли было бы лето в январе, когда мы ближе всего к нашему Солнцу, и зима в июле, когда мы дальше всего!

Что такое солнцестояния и равноденствия?
Солнцестояние происходит, когда ось Земли направлена ​​прямо к нашему Солнцу.Это происходит дважды в год на орбите Земли. Около 21 июня северный полюс наклонен на 23,5 градуса к нашему Солнцу, а в северном полушарии наступает летнее солнцестояние, самый длинный день в году в северном полушарии. В тот же день южное полушарие наклонено на 23,5 градуса на от нашего Солнца на градусов, а в южных регионах Земли наступает самый короткий день в году — зимнее солнцестояние.

Второе солнцестояние происходит 21 или 22 декабря, когда северный полюс наклоняется на 23 °.5 градусов от нашего Солнца , южный полюс наклонен к нему. Это самый короткий день в году в северном полушарии — период зимнего солнцестояния в северном полушарии.

Дважды в год во время равноденствий («равных ночей») ось Земли не направлена ​​к нашему Солнцу, а перпендикулярна падающим лучам. Во время равноденствий каждое место на нашей Земле (кроме крайних полюсов) испытывает 12 часов дневного света и 12 часов темноты. Весеннее равноденствие наступает в северном полушарии 21 или 22 марта (осеннее равноденствие в южном полушарии).22 или 23 сентября знаменует собой осеннее или осеннее равноденствие в северном полушарии.

Когда Земля вращается вокруг нашего Солнца, положение ее оси относительно Солнца изменяется. Это приводит к изменению наблюдаемой высоты нашего Солнца над горизонтом. В любом данном месте на Земле, наше Солнце следует летом более высоко над горизонтом, а зимой — более низко. Весной и осенью он прокладывает промежуточный путь. Это означает, что нашему Солнцу требуется больше времени, чтобы пересечь небо летом, и меньше времени зимой.Этот эффект усиливается по мере продвижения к полюсам; люди, живущие вблизи экватора, испытывают лишь небольшие изменения дневного света в течение года. Изменение более радикальное по отношению к полюсам.

Во время летнего солнцестояния в северном полушарии Земля наклонена так, что солнечные лучи падают перпендикулярно поверхности в Тропике Рака (23,5 градуса северной широты, что соответствует наклону оси Земли). В (солнечный) полдень наше Солнце находится прямо над головой в этом месте (и на уменьшающейся высоте над горизонтом к северу и югу от тропика Рака).В местах к северу наше Солнце будет в самом высоком положении над горизонтом, и ему потребуется больше всего времени, чтобы пересечь небо. Во всех северных локациях световой день более 12 часов. Во всех южных районах световой день составляет менее 12 часов. Места за Полярным кругом (к северу от 66,5 градуса широты; 90 градусов без наклона оси Земли) получают 24 часа солнечного света. В местах ниже Северного полярного круга (66,5 градуса южной широты) 24 часа темноты.

http://www.geog.ouc.bc.ca/physgeog/contents/6h.html
Во время летнего солнцестояния в северном полушарии область «выше» полярного круга (выше 66,5 градуса северной широты) получает 24 часа дневного света, в то время как южный полярный регион находится в полной темноте.

Во время зимнего солнцестояния в северном полушарии падающие лучи Солнца перпендикулярны тропику Козерога в точке 23.5 градусов южной широты. Путь Солнца является самым низким над горизонтом в местах к северу от экватора, и в этих регионах самый короткий день в году. Между зимним и летним солнцестоянием световой день увеличивается, поскольку Земля продолжает вращаться по орбите вокруг Солнца.

Во время равноденствий солнечный свет падает перпендикулярно поверхности на экваторе Земли. Во всех местах на Земле, независимо от широты, 12 часов дневного света и 12 часов темноты. Весеннее равноденствие знаменует переход от 24 часов темноты к 24 часам дневного света на полюсах Земли .В этих экстремальных местах наше Солнце движется над горизонтом во время весеннего равноденствия и не опускается ниже горизонта до осеннего равноденствия.

Есть ли на других планетах времена года?
Да! Другие планеты в нашей солнечной системе переживают времена года по той же причине, что и Земля; их ось вращения наклонена. Однако некоторые планеты, такие как Марс и Плутон, имеют эллиптические орбиты, что приводит к более резким изменениям расстояния от Солнца, когда они вращаются вокруг него.Это, в сочетании с осевым наклоном, вызывает большие сезонные колебания.

Уран имеет экстремальный наклон 82 градуса. Урану требуется почти 84 земных года, чтобы совершить почти круговой путь вокруг Солнца. Наклон означает, что полюс каждого полушария почти напрямую подвергается воздействию солнечных лучей во время летнего солнцестояния, а противоположное полушарие находится в постоянной темноте. Учитывая длительный период обращения Урана по орбите, это означает 20-летнюю зиму или лето!

* Летнее солнцестояние — это время, когда северный полюс планеты наклонен к Солнцу.
По данным за 1990 год.

Декабрьское солнцестояние

Декабрьское солнцестояние может приходиться на 20, 21, 22 или 23 декабря.

Северный полюс наклонен дальше всего от Солнца.

© timeanddate.com

Это зимнее солнцестояние в северном полушарии, где это самый темный день в году.

В Южном полушарии это день летнего солнцестояния и самый длинный день в году.

Декабрьское солнцестояние в Набережных Челнах, Татарстан, Россия —
Вторник, 21 декабря 2021 года, 18:59 МСК (изменить город)

Декабрьское солнцестояние по всемирному координированному времени —
вторник, 21 декабря 2021 года, 15: 59 UTC

Положение Солнца

Солнце находится прямо над тропиком Козерога в южном полушарии во время декабрьского солнцестояния.

Декабрьское солнцестояние наступает, когда Солнце достигает своего самого южного склонения, составляющего -23,4 градуса. Другими словами, когда Северный полюс максимально отклонен от Солнца.

10 фактов о декабрьском солнцестоянии

Полуночное солнце или полярная ночь

Самый длинный день в году также означает, что люди, проживающие к югу от Северного полярного круга по направлению к Южному полюсу, будут видеть полуночное солнце, т.е. часов светового дня в это время года.

Для жителей Северного полушария декабрьское солнцестояние отмечает полную противоположность — день в году с наименьшим количеством световых часов.К северу от Северного полярного круга в сторону Северного полюса в это время года нет прямого солнечного света.

Астрономические термины и определения

Солнцестояния в культуре

Декабрьское солнцестояние играло важную роль в культурах всего мира с древних времен до наших дней. Даже рождественские праздники тесно связаны с соблюдением декабрьского солнцестояния.

Существуют также обычаи, связанные с июньским солнцестоянием, наряду с традициями, связанными с весенним (весенним) равноденствием и осенним (осенним) равноденствием.

Декабрьское солнцестояние в календаре

Солнцестояния 21 или 22 декабря случаются чаще, чем солнцестояние 20 и 23 декабря. Последнее солнцестояние 23 декабря было в 1903 году и не повторится до 2303. Солнцестояние 20 декабря происходило очень редко, следующее — в 2080 году. (*)

Почему даты меняются?

Как и в случае с июньским солнцестоянием, разные даты декабрьского солнцестояния в основном связаны с календарной системой. Григорианский календарь, который используется в большинстве западных стран, состоит из 365 дней в обычном году и 366 дней в високосном году.

Однако тропический год, то есть время, которое требуется солнцу, чтобы вернуться в то же положение в сезонном цикле (если смотреть с Земли), отличается от календарного года. Тропический год составляет примерно 365,242199 дней, но меняется от года к году из-за влияния других планет. Точное орбитальное и суточное вращательное движение Земли, такое как «колебание» земной оси (прецессия), также способствует изменению дат солнцестояния.

Солнцестояния также можно наблюдать, отмечая момент времени, когда солнце встает или заходит так далеко на юг, как это происходит в течение года (зима в Северном полушарии) или максимально на север (лето в Северном полушарии).

Самый ранний закат в году приходится на день солнцестояния?

Декабрьское солнцестояние и времена года

Важно отметить, что Земля не движется с постоянной скоростью по своей эллиптической орбите. Следовательно, времена года не равны по продолжительности: время, необходимое для перехода солнца от точки весеннего равноденствия к летнему солнцестоянию, к осеннему равноденствию, к зимнему солнцестоянию и обратно к весеннему равноденствию, составляет примерно 92,8, 93,6, 89,8 и 89.0 дней соответственно. Утешением в Северном полушарии является то, что весна и лето длятся дольше, чем осень и зима (когда наступает декабрьское солнцестояние).

Относительное положение оси Земли относительно Солнца изменяется в течение временного цикла. Это явление является причиной того, что высота солнца над горизонтом меняется в течение года. Он также отвечает за времена года, контролируя интенсивность и продолжительность солнечного света, получаемого в различных местах по всей планете.

Конец света в календаре майя

В 2012 году декабрьское солнцестояние совпало с концом «Великого цикла» Длинного счета в календаре майя.Многие видели в этом пророчество о конце света.

(*) Все даты относятся к всемирному координированному времени (UTC). Даты могут отличаться в зависимости от часового пояса.

Темы: Астрономия, Солнце, Времена года, декабрь, Солнцестояние, Земля

Значение зимнего солнцестояния в географии

21 или 22 декабря — очень важный день для нашей планеты и ее взаимоотношений с Солнцем. 21 декабря — одно из двух солнцестояний, дней, когда солнечные лучи прямо падают на одну из двух линий тропических широт.В 2018 году ровно в 17:23. EST (22:23 UTC) 21 декабря 2018 года зима начинается в Северном полушарии, а лето начинается в Южном полушарии.

Почему наступает зимнее солнцестояние?

Земля вращается вокруг своей оси — воображаемой линии, проходящей через всю планету между северным и южным полюсами. Ось немного отклонена от плоскости вращения Земли вокруг Солнца. Наклон оси 23,5 градуса; Благодаря такому уклону мы наслаждаемся четырьмя сезонами года.В течение нескольких месяцев в году одна половина Земли получает больше прямых солнечных лучей, чем другая половина.

Ось Земли всегда указывает на одну и ту же точку Вселенной. Когда ось направлена ​​от Солнца с декабря по март (из-за относительного расположения Земли по отношению к Солнцу), южное полушарие наслаждается прямыми солнечными лучами в летние месяцы. И наоборот, когда ось наклонена к солнцу, как в период с июня по сентябрь, в северном полушарии лето, а в южном — зима.

21 декабря называется зимним солнцестоянием в Северном полушарии и одновременно летним солнцестоянием в Южном полушарии. 21 июня солнцестояния меняются, и в северном полушарии начинается лето.

21 декабря 24 часа светового дня к югу от Северного полярного круга (66,5 ° к югу от экватора) и 24 часа темноты к северу от полярного круга (66,5 ° к северу от экватора). Солнечные лучи проходят прямо над головой вдоль тропика Козерога (линия широты 23.5 ° южной широты, проходя через Бразилию, Южную Африку и Австралию) 21 декабря.

Без наклона земной оси у нас не было бы времен года. Солнечные лучи будут находиться прямо над экватором в течение всего года. Произойдет лишь небольшое изменение, когда Земля совершит слегка эллиптическую орбиту вокруг Солнца. Земля находится дальше всего от Солнца примерно 3 июля; эта точка известна как афелий, а Земля находится на расстоянии 94 555 000 миль от Солнца. Перигелий происходит примерно 4 января, когда Земля находится на расстоянии 91 445 000 миль от Солнца.

Когда лето происходит в одном полушарии, это происходит из-за того, что это полушарие получает больше прямых солнечных лучей, чем противоположное полушарие, где сейчас зима. Зимой солнечная энергия попадает на Землю под косым углом и поэтому концентрируется в меньшей степени.

Весной и осенью земная ось направлена ​​в сторону, поэтому в обоих полушариях умеренная погода, а солнечные лучи проходят прямо над экватором. Между тропиком Рака и тропиком Козерога (23.5 ° южной широты) действительно нет сезонов, так как солнце никогда не бывает очень низко в небе, поэтому круглый год остается теплым и влажным («тропическим»). Только люди в верхних широтах к северу и югу от тропиков переживают времена года.

солнцестояние | Национальное географическое общество

На нашей планете солнцестояние определяется солнечным склонением — широтой Земли, на которой солнце находится прямо над головой в полдень. На Земле солнцестояние — это два раза в год явление, при котором солнечное склонение достигает Тропика Рака на севере и Тропика Козерога на юге.Во время июньского солнцестояния (отмечается между 20 и 22 июня) солнечное склонение составляет около 23,5 ° северной широты (тропик Рака). Во время декабрьского солнцестояния (отмечается между 20 и 23 декабря) солнечное склонение составляет около 23,5 ° ю.ш. (тропик Козерога).

Солнцестояния и смещение солнечного склонения являются результатом наклона оси Земли на 23,5 °, когда она вращается вокруг Солнца. В течение года это означает, что северное или южное полушарие наклонено к солнцу и принимает солнечные лучи максимальной интенсивности.(Единственное время года, когда интенсивность солнечных лучей неодинакова, — это дни равноденствия, названные соответствующим образом. Во время равноденствия солнечное склонение составляет 0 ° — экватор, и как северное, так и южное полушария получают равный солнечный свет.)

Иногда солнцестояния называют «летним солнцестоянием» и «зимним солнцестоянием», хотя они имеют разные даты в северном и южном полушариях. Летнее солнцестояние — самый длинный день в году, что означает, что он испытывает максимальную интенсивность солнечных лучей и имеет наибольшее количество солнечных часов.Зимнее солнцестояние — самый короткий день в году и имеет наименьшее количество часов светового дня.

Июньское солнцестояние — это летнее солнцестояние в северном полушарии и зимнее солнцестояние в южном полушарии. Декабрьское солнцестояние — это зимнее солнцестояние в северном полушарии и летнее солнцестояние в южном.

The Science из солнцестояний

На земных широтах солнцестояние отмечается по-разному.На полюсах солнцестояние — это пик радикального воздействия дневного света, в то время как на экваторе солнцестояния почти не отмечаются.

Экваториальные районы

Экватор, расположенный на 0 ° широты, получает максимальную интенсивность солнечных лучей в течение всего года.

В результате области около экватора Земли испытывают относительно постоянный солнечный свет и незначительные колебания времени солнцестояния.

Средние широты

Земные солнцестояния в значительной степени отмечены переходом подсолнечной точки через тропики.Подсолнечная точка описывает широту, на которой солнечные лучи падают на Землю точно перпендикулярно поверхности Земли. Именно здесь в полдень солнце появляется прямо над головой.

Подсолнечная точка появляется на экваторе два раза в год (во время равноденствий), а в остальное время года мигрирует на север и юг через тропики. Солнцестояние отмечают, когда подсолнечная точка достигает своих самых северных и самых южных широт.

Вертикальные солнечные лучи падают на Тропик Рака, 23.5 ° к северу от экватора, во время июньского солнцестояния. Затем подсолнечная точка начинает миграцию на юг, и во время декабрьского солнцестояния вертикальные лучи падают на тропик Козерога, расположенный на 23,5 ° южнее экватора. Подсолнечная точка будет пересекать каждую широту между этими крайностями дважды в год.

Полярные регионы

Подсолнечная точка никогда не достигает Арктики и Антарктики. На Северном и Южном полюсах солнцестояние отмечают время, когда солнце находится на самом высоком или низком уровне в небе.Таким образом, солнцестояния являются крайними примерами «полуночного солнца» и «полярной ночи».

«Полуночное солнце» описывает явление, связанное с летним солнцестоянием, когда солнце остается видимым в полночь в течение недель до и после события. «Полярная ночь» окружает зимнее солнцестояние, когда солнце остается за горизонтом в течение недель до и после события.

Внеземные солнцестояния

Каждая планета в нашей солнечной системе переживает солнцестояние.Время и продолжительность солнцестояний в значительной степени определяются наклоном оси планеты, эксцентриситетом орбиты и расстоянием от Солнца.

Венера, ближайшая к Земле планета, имеет очень небольшой наклон оси, всего 3 °. На Венере очень мало сезонных колебаний, и ее солнцестояние разделяют примерно три месяца.

Марс, наш другой ближайший сосед, имеет наклон оси, аналогичный земному (24 °). Однако Марс имеет значительно больший эксцентриситет орбиты, что означает, что он вращается вокруг Солнца в более эллиптической форме, чем Земля.В результате большего эксцентриситета орбиты и наклона оси Марса Красная планета испытывает экстремальные сезонные колебания, а период солнцестояний составляет около 11 месяцев.

Культура солнцестояний

Солнцестояния теперь знаменуют начало зимы и лета, но поскольку некоторые древние культуры признавали только эти два сезона (не было ни осени, ни весны), солнцестояния происходили в середине сезона. По этой причине солнцестояния известны как середина зимы и середина лета.

С древних времен во многих культурах солнцестояние отмечали праздниками и фестивалями.

Середина зимы

Последователи многих древних традиций чтили зимнее солнцестояние, которое знаменовало наступление холодного зимнего сезона. Зимняя погода наиболее уязвима для древних культур; и еда, и кров были ограничены. Многие праздники подчеркивают важность света, признавая зимнее солнцестояние самым коротким и темным днем ​​в году.

Во многих культурах праздники в середине зимы являются скорее молитвенными, чем праздничными — они включают культуры, молящиеся о выживании в темноте и холода, а также прославляющие дух сотрудничества, который помогает общинам пережить трудные времена.В других местах празднование середины зимы — это последний праздник перед долгими «голодными месяцами» зимы.

Памятники зимним праздникам можно увидеть в Стоунхендже в Великобритании и так называемый камень Интиуатана (так называемый «зацеп солнца») на руинах инков в Мачу-Пикчу в Перу. В этих местах люди собрались, чтобы отпраздновать и помолиться за свое выживание до конца зимы.

В Японии середина зимы (тодзи) отмечена традиционными горячими цитрусовыми ваннами юдзую . Yuzuyu практичны и символичны. Горячие ванны, наполненные десятками цитрусовых, предназначены для того, чтобы сосредоточить молитвы на новый год, а также согреть тело и успокоить кожу, потрескавшуюся от зимнего ветра.

Танец в середине зимы шаалако — обычай у зуни на юго-западе Соединенных Штатов. Во время Шаалако танцоры, представляющие бога огня зуни и бога дождя, помогают общинам прощаться со старым годом и искать благословения в новом.

Возможно, самый известный праздник середины зимы — это Сатурналии Древнего Рима. Сатурналии праздновались за несколько недель до фактического солнцестояния. Сатурналии были диким карнавалом, а также временем, отмечающим смену времен года. Во время праздников Сатурналий римляне наслаждались банкетами, азартными играми, шутками, подарками и традицией узурпации строгих социальных структур. На пирах Сатурналий хозяева могли служить своим рабам, и «Король Сатурналий» мог быть назначен управлять весельем — например, постановив, что гости должны прыгать в реку или носить возмутительные костюмы.

Ранние христиане использовали время Сатурналий для двух самых важных сезонов — Адвента и Рождества. Язычники и неоязычники, последователи ранних европейских религиозных традиций, до сих пор отмечают зимнее солнцестояние как праздник под названием Йоль.

Лето

Середина лета знаменовала пик сельскохозяйственного плодородия и медленное начало сезона сбора урожая. Выращивание и сбор урожая, содержание домашних животных и способность охотиться на дичь имели решающее значение для выживания древних культур.Праздники середины лета часто являются праздником щедрости природы.

Древние европейские племена отмечали середину лета пирами и кострами, призванными изгнать злых духов. В альпийских и германских регионах костры летнего солнцестояния настолько укоренились в культурах, что у них есть собственное название: Sonnwendfeuer. Многие из этих традиций все еще существуют в Европе и странах с большим населением, имеющих европейское (особенно скандинавское) наследие, таких как Канада и США.

В Финляндии празднование середины лета (Юханнус) включает костры, сауны и барбекю. Из-за близости Финляндии к Арктике во время летнего солнцестояния бывает очень мало темноты. Это делает середину лета в Скандинавии идеальным временем для недельных музыкальных фестивалей под открытым небом и семейного отдыха.

В Древнем Египте летнее солнцестояние знаменовало начало нового года. Сириус, самая яркая звезда на ночном небе, появилась вскоре после летнего солнцестояния.Египетские астрономы связывали ежегодное появление Сириуса с сезонным разливом реки Нил, от которого цивилизация зависела в сельском хозяйстве.

Из-за того, что середина лета ассоциируется с плодородием и изобилием, она часто ассоциируется с романтикой и браком. Одним из самых известных проявлений этого романтического настроения является комическая пьеса английского писателя Уильяма Шекспира «Сон в летнюю ночь». В пьесе феи очаровывают две пары в волшебном лесу — и сами случайно очаровываются.Многие смены ролей и изменения внешнего вида в пьесе тематически связаны с солнцестоянием.

Отношения Земля-Солнце и времена года

Отношения Земля-Солнце и времена года
Урок 22:

Отношения Земля-Солнце и времена года

I Отношения Земля-Солнце:

На рисунке 1 ниже показано, что орбита
Земли вокруг Солнца не круглая. Путь удлинен
или эллиптический. Это означает, что расстояние от Земли до
солнце меняется в течение года.Два особых события изображены на
в
диаграмма. Афелий (4 июля) — это когда Земля находится так далеко от
солнце, как никогда. Перигелий (3 января) — это период, когда Земля
как можно ближе к солнцу. Обратите внимание, что эти события
нет
соответствуют самым холодным и самым жарким месяцам для нас на Севере
Полушарие.
Цель этого — показать, что расстояние от Солнца не имеет ничего общего.
к
делать с сезонами.

Дополнительный:

• Один оборот вокруг Солнца
  называется
  революция.
• Один оборот занимает 365 дней
  или 1
  год
  для завершения (в каждый день рождения вы завершаете еще один круг
  в
  солнце!).
• Расстояние афелия 9,45 x 10 ⁷
  миль.
• Расстояние перигелия 9,15 x 10 ⁷
  миль.

Рисунок 2 выглядит скорее
сложный.
Однако он раскрывает некоторые очень важные факты о Земле и
его орбита изобилует солнцем.Сначала обратите внимание на пурпурный
прямоугольник.
Это представляет собой плоскость орбиты Земли вокруг Солнца или Самолета.
эклиптики. Теперь мы хотим измерить ориентацию
Земли относительно плоскости ее орбиты, плоскости
эклиптика.
Теперь обратите внимание на оранжевый прямоугольник, который представляет плоскость
экватор.
Хорошо видно, что две плоскости не совпадают. Это
к
скажем, Земля наклонена относительно плоскости
эклиптика.
На рисунке 2 также показана ось вращения Земли. Если Земля
мы
не наклонена по отношению к плоскости эклиптики, тогда
быть прямым углом (90 °) между осью и плоскостью
эклиптика.
Обратите внимание, что ось отклоняется от 90 ° на 23 ° 30 ‘. Этот
отклонение,
или наклон, называется
Наклон. Мы найдем
что эта склонность жизненно важна для времен года на Земле. Убедись в
запомните количество склонностей, так как мы увидим, как это число всплывает
время
и опять!

Дополнительный:

• Вращение Земли вокруг
  это
  ось
  называется вращением.
• Один оборот занимает около 24
  часы
  или 1
  день.

На рисунке 3 показаны еще два важных
части истории сезонов. Прежде всего отметим, что 50% Земли
в
дневной свет и 50% в темноте. Так всегда бывает
вся Земля, но равные части каждого полушария могут быть не при дневном свете
и тьма. Граница между днем ​​и ночью называется
в
Круг освещения.Ориентация
круг освещения меняется в зависимости от времени года. Примечание в
Фигура
3 видно, что круг освещения не проходит через
полюса.
Посмотрите внимательно, и вы увидите, что большая часть Северного полушария
при дневном свете, чем в темноте, что означает, что день намного длиннее
чем
ночь! Здесь важно то, что изменение
ориентация
круга освещения изменяет длину дневного света и
ночь
часы.

Вторая основная концепция, представленная на
Фигура
3 — подсолнечная точка. Подсолнечная
точка
это широта на поверхности Земли, где солнечные лучи падают на
Угол 90 °, который является наивысшим возможным углом солнечного света баллов. Рисунок 3
показывает особое событие, когда подсолнечная точка находится так далеко на север, как это
Когда-либо
получает, Тропик Рака. Подсолнечная
точка
это место, где солнечные лучи наиболее прямые и, следовательно, больше всего
концентрированный.
Концентрация солнечной энергии нагревает поверхность.
Важный
правила вытекают из этого факта:

• Когда подсолнечная точка находится настолько далеко
  к северу
  как бы то ни было, это лето в Северном полушарии.
• Когда подсолнечная точка находится так далеко
  юг
  как бы то ни было, сейчас зима в Северном полушарии.

На рис. 4 показан вид
Земля из космоса, показывающая круг освещения.Очередной раз,
вы можете видеть, что половина планеты вся в темноте, а половина —
при дневном свете. Суммы северного и южного
Однако полушария при дневном свете и темноте НЕ могут быть одинаковыми.
Продолжайте читать и попробуйте ответить на вопрос об этой диаграмме, представленной ниже.

На рисунке 5 ниже показано положение
Земля относительно Солнца четыре раза в году. Ты можешь
убедитесь, что орбита эллиптическая, как описано ранее, и что
земля
проявляет наклон (наклон) относительно плоскости своей орбиты вокруг
Солнце (плоскость эклиптики).На рисунке 5 также показано, как
круг
освещения меняется через год. Остался один финал
элемент
что эта цифра показывает, что имеет прямое влияние на сезоны. Примечание
ориентация оси Земли. Вы видите, что Север
полюс
всегда указывает в одном направлении в пространстве? Северный полюс
всегда указывает на «Полярную звезду» (Полярную звезду). Эта постоянная
ориентация
оси Земли в пространстве называется параллелизмом.
Посмотрите на ось в позиции A, а затем в позиции C.Ты видишь
что ось параллельна в этих двух положениях? Также обратите внимание, что
ось снова параллельна в положениях B и D. Наклон
Земли в сочетании с параллелизмом означает, что в одно время года
в
Северный полюс направлен к солнцу (A), а через шесть месяцев он
заостренный
прочь (С). Этот переход от A к C и обратно приводит к тому, что круг
освещения и подсолнечной точки, чтобы двигаться, и для планеты, чтобы
опыт
времена года. Изучая времена года, обязательно обратите внимание на наклон
Земля, положение подсолнечной точки, ориентация
круг освещения, и относительная длина дневного света и
ночь
часы.

II Сезоны:

Давайте поговорим о сезонах в
21 марта (позиция D на Рисунке 5 выше и на Рисунке 6 ниже). В
в этот момент ось не направлена ​​ни к, ни от
в
солнце. Это приводит к падению подсолнечной точки на экваторе.
Круг освещения также проходит через оба полюса, образуя
дневной свет
и ночные часы равны (см. ниже).Когда дневной свет и
ночь
часов равны, событие называется Равноденствием.
Мы в Северном полушарии называем 21 марта Весенним
Равноденствие.

Через три месяца мы приходим к 21 июня.
(положение A на Рисунке 5 и на Рисунке 7). Здесь склонность
из
Земля направляет северное полушарие к Солнцу. Этот
причины
подсолнечная точка должна быть как можно дальше на север (23 ° 30 ‘северной широты),
в
Тропик Рака.Круг
освещение
не проходит через оба полюса, делая дневные и ночные часы
отличаться
до крайности. Обратите внимание, что большая часть Северного полушария находится в
дневной свет
чем в темноте. Это представляет собой
самый длинный
день года или
Летнее солнцестояние. июнь
21 также самый короткий день в Южном полушарии или их Зимний день.
Солнцестояние. Поскольку сезоны зависят от полушария, 21 июня
мероприятие
называется июньским солнцестоянием.Обратите внимание, что
странный
вещи случаются в июньское солнцестояние. На рисунке 7 показано, что Repulse
залив
в этот день не превратится во тьму. Где угодно на
Отпор
На широте залива будет 24 часа дневного света. Этот
широта
находится в 23 ° 30 ‘от Северного полюса или на широте 66 ° 30’
Н.
Это называется Полярным кругом. Антарктика
Круг, 66 ° 30 ‘южной широты, 24 часа темноты на
Июньское солнцестояние.

К 22 сентября (позиция B на рис.
и рис. 8) Земля больше не направлена ​​в сторону или от
солнце,
подсолнечная точка вернулась к экватору.Круг
освещение снова проходит через оба полюса, делая дневной свет и
ночь
часы равны. Это второе равноденствие, известное как
Осенний
Равноденствие в северном полушарии.

21 декабря северный полюс
заостренный
вдали от солнца (C на Рисунке 5 и Рисунке 9). Это вызывает
подсолнечный
указывают на то, чтобы быть как можно дальше на юг, 23 ° 30 ‘ю.ш.
Тропик
Козерога). Круг освещения смещен один раз
очередной раз
на этот раз сделав день коротким, а ночь длинной на севере
Полушарие.
Это зимнее солнцестояние в северном полушарии.
Вы видите, что правило расположения подсолнечной точки
держит.
Подсолнечная точка находится так далеко на юг, насколько это возможно, поэтому период
в
зима для Северного полушария. В то же время это отмечает
начало лета в Южном полушарии. Этот
мероприятие
технически называется декабрьским солнцестоянием.
Отметьте еще раз, где происходят странные вещи. На рисунке 9 показано, что
Полярный круг переживает 24 часа темноты, в то время как Антарктика
Круг имеет 24 часа дневного света.

Дополнительный:

• Когда в круге дается 24
  часы
  тьмы,
  его солнечный угол в полдень будет 0 °, что означает, что солнце не
  подъем
  над горизонтом.
• На Северном полюсе, солнце
  поднимается
  выше
  горизонт 22 марта и не зайдет до 22 сентября.
  солнце садится, оно не поднимется над горизонтом до 22 марта.
• Есть шесть месяцев
  дневной свет
  и шесть
  месяцы тьмы на полюсах.
• Круги опыта 24 часа
  из
  дневной свет
  и 24 часа темноты летом и зимой в их полушарии
  солнцестояния
  соответственно.
• Нажмите здесь, чтобы увидеть анимированный
  изображение времен года
  из библиотеки анимации наук о Земле Прентис Холл.
  

Теперь, когда вы прочитали это руководство,
еще раз взгляните на рисунок 4. Что
время года изображено на Рисунке 4, и как узнать?

6 (ч).Геометрия Земля-Солнце

Вращение Земли и вращение

Термин Земля
вращение относится к прядению
нашей планеты на своей оси. Из-за вращения
Поверхность Земли движется к экватору со скоростью
около 467 м / с или чуть более 1675 км / с
час.Если бы вы могли смотреть вниз на Север Земли
Полюса из космоса можно было бы заметить, что направление
вращения против часовой стрелки (фиг.
6ч-1 ). Обратное верно, если Земля
рассматривается с Южного полюса. Один оборот занимает
ровно двадцать четыре часа и называется средним значением
солнечный день . Вращение Земли
отвечает за суточные циклы дня и ночи.В любой момент времени одна половина Земли
находится в солнечном свете, а другая половина в темноте.
Край, отделяющий дневной свет от ночи, называется
круг
освещения . Вращение Земли
также создает видимое движение Солнца по
горизонт.

Орбита Земли вокруг Солнца
называется Земля
революция .Это небесное движение занимает 365,26 часа.
дней для завершения одного цикла. Далее, орбита Земли
вокруг Солнца не круглая, а овальная или эллиптическая (см. рисунок
6h-2 ). Эллиптическая орбита приводит к удалению Земли
от Солнца меняться в течение года. Тем не менее, это явление
не несет ответственности за времена года на Земле! Этот
изменение расстояния от Солнца вызывает количество
солнечной радиации, получаемой Землей, в год
варьируются примерно на 6%. Рисунок 6h-2 иллюстрирует
позиции в вращении Земли, где это
самый близкий и самый дальний от Солнца. 3 января перигелий г.
Земля находится ближе всего к Солнцу (147,3 млн км). В
Земля находится дальше всего от Солнца 4 июля, или афелия, (152,1
млн км). Среднее расстояние Земли от
Солнце за год — около 149.6 млн км.

Наклон оси Земли

Эклиптика
самолет можно определить как двумерный
плоская поверхность, геометрически пересекающая
орбитальный путь вокруг Солнца.На этом плане Земля
ось не находится под прямым углом к ​​этой поверхности, но
наклонена под углом примерно 23,5 ° от перпендикуляра . Рисунок
6h-3 показывает вид сбоку Земли на ее орбите.
о Солнце в четыре важные даты: июня
солнцестояние , сентябрь
равноденствие , декабрь
солнцестояние и марта
Равноденствие .Обратите внимание, что угол
Ось Земли по отношению к плоскости эклиптики и
Полярная звезда на эти четыре даты остается неизменной.
Тем не менее, относительное положение оси Земли относительно
Солнце действительно меняется в течение этого цикла. Это обстоятельство
отвечает за годовые изменения высоты
Солнца над горизонтом .Это также вызывает сезонов ,
контролируя интенсивность и продолжительность солнечного света
полученные местоположениями на Земле. Рисунок 6h-4 показывает
вид сверху на то же явление. В этом
вид, мы можем увидеть, как меняется круг освещения
его положение на поверхности Земли. В течение
два равноденствия, круг освещения разрезает
через Северный полюс и Южный полюс.На
Июньское солнцестояние, круг освещения касательный
до Полярного круга (66,5 ° с.ш.) и региона
выше этой широты длится 24 часа светового дня.
Полярный круг находится в 24-часовой темноте во время
декабрьское солнцестояние.

21 или 22 июня Земля находится
на своей орбите так, что Северный полюс наклонен на 23,5 ° в сторону
Солнце ( Фигуры 6h-3 , 6h-4 , 6h-5 и
см. анимацию — Рисунок 6h-7 ).Во время июньского солнцестояния (также называемого летом г.
солнцестояние в
Северное полушарие), все локации к северу от
на экваторе длина дня больше двенадцати часов, в то время как
во всех местах к югу от экватора продолжительность светового дня меньше
чем двенадцать часов (см. таблицу
6h-2 ). 21 или 22 декабря Земля позиционируется.
так что Южный полюс наклонен 23.5 градусов в сторону
Солнце ( Фигуры 6h-3 , 6h-4 , 6h-5 и
см. анимацию — Рисунок 6h-8 ).
Во время декабрьского солнцестояния (также называемого зимой г.
солнцестояние на севере
Полушарие), все местоположения к северу от экватора имеют
продолжительность светового дня менее двенадцати часов, в то время как во всех местах
к югу от экватора продолжительность дня превышает двенадцать
часов (см. Таблица 6h-2 ).

22 или 23 сентября, также называемый осенним
равноденствие на Севере
Полушарие, ни один полюс не наклонен в сторону или в сторону
от Солнца ( Фигуры 6h-3 , 6h-4 , 6h-6 и
см. анимацию — Рисунок 6h-9 ).В Северном полушарии
20 или 21 марта знаменует приход весеннего равноденствия или весны , когда
еще раз полюса не наклонены ни в сторону, ни в сторону
с Солнца. Продолжительность дня в оба эти дня,
независимо от широты, ровно 12 часов.

Наклон оси и высота Солнца

Годовое изменение относительного положения
оси Земли по отношению к Солнцу вызывает
высота Солнца или солнечных.
высота может меняться в нашем небе.Солнечная высота обычно измеряется от южной
или северная точка вдоль горизонта и начинается с нуля
градусов. Максимальная высота Солнца достигается, когда Солнце
прямо над головой и имеет значение 90 °. Общая
изменение максимальной солнечной высоты для любого местоположения
на Земле за год составляет 47 ° (земная
наклон 23.5 ° х 2 = 47 °). Это изменение связано с
годовым изменениям относительного положения
Земля к Солнцу. На 50 градусах северной широты максимум солнечной
в день июньского солнцестояния высота колеблется от 63,5 градусов
до 16,5 градусов в день декабрьского солнцестояния ( Рисунок 6h-10 ).
Максимальная высота Солнца на экваторе составляет 66,5 градусов.
над северным концом горизонта в июне
солнцестояние, прямо над головой в сентябрьское равноденствие,
а затем до 66.5 градусов выше южной оконечности
горизонта во время декабрьского солнцестояния (фигура
6h-11 ).

Место на Земле, где Солнце
находится прямо над головой на солнечных
полдень известен как субсолнечный
точка . Подсолнечная точка находится на экваторе.
во время двух равноденствий ( Фигуры 6h-11 и 6h-12 ).
В эти даты экватор совмещен с плоскостью эклиптики, а полюса — с освещенным кругом (, рис. 6h-6, ).Летом
во время солнцестояния подсолнечная точка перемещается в Тропик .
Рака (23,5 ° с.ш.), потому что на
на этот раз Северный полюс наклонен на 23,5 ° к
Солнце ( Фигуры 6h-12 и 6h-13 ). Рисунок
6h-13 показывает, как постепенно изменяется подсолнечная точка.
от одного дня к другому в течение одного года. Примечание
что на этом графике подсолнечная точка расположена в
Тропик Козерога (23.5 ° ю.ш.) во время
декабрьское солнцестояние, когда Южный полюс повернут на 23,5 ° в сторону
Солнце ( Рисунок 6h-5 ).

Следующая таблица описывает
изменения солнечной высоты в солнечный полдень для двух солнцестояний
и равноденствия.Все измерения в градусах ( горизонт имеет
180 градусов от True
Север от до Истинно
Юг ) и отсчитываются от истинного севера.
или Истинный Юг (что угодно
ближе).

По следующим ссылкам показаны графические иллюстрации.
годового движения Солнца в нашем небе для выбранных
широты.На этих иллюстрациях солнечные углы измерены
от Истинный Север и Истинный Юг для солнечных
полдень .

| 90 N | 66,5 N | 50 N | 23,5
N | Экватор (0) | 23,5
S | 50 S | 66,5
S | 90 S |

Наконец, высота Солнца на солнечной
полдень также можно рассчитать с помощью следующих простых
уравнение:

Высота A =
90 — широта L +/- склонение D

В этом уравнении L
широта места в градусах и D
склонение.Уравнение упрощается до A =
90 — L , если солнечный угол
определения делаются на любую дату равноденствия.
Если угол Солнца определяется для даты солнцестояния,
склонение ( D ) составляет
добавлен к широте ( L )
если локация переживает лето (северные широты
= Июньское солнцестояние; южные широты = декабрьское солнцестояние)
и вычитается из широты ( L )
если локация переживает зиму (северные широты
= Декабрьское солнцестояние; южные широты = июньское солнцестояние).Все ответы из этого уравнения даны относительно Истинно
Северный для южных широт и Истинный
Юг для северных широт. Для наших целей
только склонения двух солнцестояний и двух равноденствий
важные. Это следующие значения: июньское солнцестояние D = 23,5,
Декабрьское солнцестояние D = -23,5,
Мартовское равноденствие D = 0,
и сентябрьское равноденствие D = 0.При использовании приведенного выше уравнения в тропических широтах,
Могут возникать значения высоты солнца более 90 градусов
для некоторых расчетов. Когда это происходит, полдень
Солнце действительно находится позади вас, если смотреть на экватор.
В этих условиях следует пересчитать высоту Солнца.
следующим образом:

Высота A =
90 — (первоначально рассчитанная высота A — 90)

.