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.


Почему летом жарко, а зимой холодно? Что влияет на смену сезонов? И почему зима и лето в различных уголках нашей планеты наступают в разное время?

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. км, а при приближении (в афелии) – на 152,1 млн. км.

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 жарко?

Летом всё происходит с точностью до наоборот. Когда северное полушарие оказывается ближе всего к Солнцу, оно получает намного больше солнечных лучей, день удлиняется, температура воздуха прогревается, в итоге становится жарко.

Кроме того, в летний период падают на Землю почти перпендикулярно, поэтому энергия на земной поверхности становится концентрированной и нагревает грунт гораздо быстрее. Зимой, напротив, лучи проходят вскользь, в результате чего почва и вода в океанах не успевают быстро прогреться, оставаясь холодными.

Иными словами, в летний период плотность солнечной энергии, попадающей на земную поверхность, выше, зимой – ниже, а от этого зависят показатели температуры. Мало того, летом более длительный световой день, Солнце намного дольше светит над горизонтом, поэтому имеет гораздо больше времени для прогрева грунта и водных поверхностей.

Как меняются времена года в разных поясах Земли?

Когда в северном полушарии наступает лето, в южное полушарие приходит зима, поскольку в это время оно находится дальше от Солнца. Аналогичным образом происходит во вторую половину года: при приближении южного полушария к нашей звезде на нем становится жарко, а на северном полушарии, соответственно, холодно.


Вместе с тем, в разных поясах планеты наблюдаются различные климатические условия, так как они находятся на неодинаковом расстоянии от экватора. Чем ближе регионы к экватору, тем жарче климат, и наоборот – более отдаленные от экватора области испытывают более холодные температуры.

На погоду может влиять и расположение тех или иных регионов по отношению к уровню моря. С ростом высоты снижается , а Земля отдает меньше тепла, поэтому в горных районах всегда холоднее даже в летний сезон.

Почему на экваторе не бывает зимы и лета?

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.

По этой причине регионы, расположенные на экваторе, постоянно испытывают большой приток солнечной радиации, а температура воздуха на их территории остается неизменной в пределах +24…+28 °C.


Помимо того, солнечные лучи падают на экватор под прямым углом, благодаря чему данная часть суши больше остальных получает света и тепла.

Со школьной скамьи всем известно, что наша планета вращается как вокруг Солнца, так и вокруг собственной оси – воображаемой линии, соединяющей два полюса – северный и южный. Такая расстановка вещей влияет на смену пор года и времени суток.

Если задать вопрос, почему холодно зимой, самым распространенным ответом будет: Солнце отдалилось от Земли на максимально возможное расстояние. Доля правды в таком высказывании есть, но только частично, потому что влияют на смену сезонов и другие факторы.

Причины похолодания зимой

Расстояние

В процессе вращения наша планета действительно то приближается к звезде, то удаляется. Максимальное расстояние, на котором находятся два небесных объекта (в афелии, если говорить научными терминами) – 152,1 млн. км, минимальное (по научному это будет «в перегелии») – 147,1. На формирование данного мнения повлиял тот факт, что Земля имеет шаровидную форму и двигается по орбите в виде овала. Когда поверхности планеты и звезды удаляются, солнечные лучи перестают доносить свое тепло и оттого температура падает. Северное полушарие оказывается в таком положении в период с декабря по февраль.

Материалы по теме:

Правда ли, что зимой в воздухе меньше кислорода?

Короткий день

Но на приход холодного времени влияет не только расстояние между Солнцем и Землей. Ось нашей планеты находится по отношению к орбите под наклоном, угол которого составляет 23,5 градуса. Северный полюс всегда направлен на звезду, именуемую Полярной, что обуславливает 6 месяцев наклон Земли к Солнцу и такой же промежуток времени – отклонение планеты от звезды. Таким образом, угол наклона удаляет поверхность, делая день короче. Солнечным лучам просто не хватает времени, чтобы прогреть Землю.

Изменение в атмосфере

Кроме того, Солнце менее высоко восходит на небосвод. В совокупности двух фактов и происходит снижение температуры, которое приводит к уменьшению испарения. Концентрация водяного пара является главным критерием задержки тепла у поверхности, ее снижение и влечет уход прогретого воздуха в космос. Снижение температуры вызывает лучшее растворение в атмосфере углекислой кислоты, способной поглощать инфракрасное излучение. Когда ее доля уменьшается, тепловое излучение происходит быстрее.

Материалы по теме:

Как зимуют рыбы?

Зима и лето в разных частях планеты

В северном полушарии – зима, в южном – лето . И наоборот. Это происходит потому, что одну половину года северное полушарие Земли наклоняется к Солнцу, вторую – отклоняется. Поэтому одни отмечают новогодние-рождественские праздники, когда холодно, а другие – в жаркую пору.

Но есть еще такое понятие как географические пояса. И климат бывает разным в зависимости от расстояния, разделяющего его с экватором – условной линии, разделяющей планету на северное и южное полушарие. Экватор перпендикулярен оси вращения Земли, поэтому угол наклона не является определяющим. Температура в регионах, проходящих по данной условной линии, на протяжении всего года примерно одинакова и равняется 24-28 градусам со знаком «+». На эту часть суши выпадает больше тепла, света и солнечной радиации, потому как лучи падают под прямым углом.

Мы привыкли к тому, что времена года меняются. На смену зиме приходит весна за ней - лето, а там уже и осень… Для нас это обычное явление.

Смена температурного режима

Зимой мы мерзнем от холода. А летом жарко нам. Мы с вожделением ждем прихода тепла. Однако переходный период, когда температура становится наиболее комфортной для нас, как правило, длится не очень долго. И наступает жаркое сухое лето. Происходит достаточно резкая смена температурного режима.

Как правило, мы заняты своими повседневными делами и не задумываемся, почему так происходит. Почему зимой холодно, летом - жарко? Что же влияет на такую смену сезонов?

Почему зима холодная?

Все мы со школьных лет знаем о том, что наша Земля вращается вокруг Солнца и вокруг собственной оси. Естественно, во время движения планета то приближается к Солнцу, то наоборот - удаляется от него.

У нас сложился такой стереотип, что зима приходит тогда, когда Земля находится на максимально дальнем расстоянии от источника тепла и света. Но это не совсем так. Ведь есть еще один важный фактор - ось наклона Земли.

Она проходит сквозь Северный и Южный полюс. Получается так, что, когда угол наклона отдаляет 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.

Конечно, экватор - это воображаемая линия, проходящая по центру Земли. Но она находится наиболее близко к Солнцу независимо от наклона оси нашей планеты. Именно по этой причине регионы близ экватора постоянно изнывают от избыточного количества энергии. Температура здесь не падает ниже двадцати четырех градусов. Тут не только летом жарко. Зимы в нашем понимании вообще нет. Солнечные лучи падают на поверхность в районе экватора почти под прямым углом, что дает земной поверхности в этом регионе максимальное количество света и тепла.

Потепление климата

Летняя погода всегда радует нас теплом, обилием солнечных дней, длиной светового дня. Однако каждый сезон наблюдается установление на некоторое время аномально жаркой погоды в нехарактерных для таких температур регионах. Это мгновенно вызывает разговоры о «глобальном потеплении». Ученые много спорят по поводу этого вопроса. Одни рисуют прямо-таки угрожающие картины будущего этого феномена. Другие не видят в этом ничего страшного. Однако до сих пор все пытаются разгадать причину этого явления. Предположений достаточно много. Но нет единого достоверного и правильного. А потому стоит просто наслаждаться летним теплом и солнцем, морем и цветами, рекой и горячим песком. Ведь лето так быстро проходит. А излишне жаркую погоду можно и потерпеть, оно того стоит. Зато сколько всего замечательного нас ожидает в это время, природа манит нас отдыхать и наслаждаться жизнью.

Простые вопросы. Книга, похожая на энциклопедию Антонец Владимир Александрович

Почему зимой холодно?

Почему зимой холодно?

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.

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.Для образования инея на окнах, как и на деревьях, траве, нужны