Почему наступают зима, весна, лето, осень?

Наука и жизньМать и дитя

Почему летом жарко, а зимой холодно?

Павел Амнуэль

22 сентября в 15 часов 31 минуту по московскому времени Солнце пересечёт плоскость орбиты Земли (эклиптику). В это время на всей планете день будет равен ночи. Затем в Южном полушарии день продолжит увеличиваться — там наступит астрономическая весна. А в Северном полушарии, наоборот, дни будут становиться всё короче — наступит астрономическая осень. И так будет продолжаться три месяца, до 21 декабря — дня зимнего солнцестояния, когда день окажется самым коротким, а ночь самой длинной в году. Именно в эти зимние дни (а вовсе не тогда, когда в Северном полушарии лето) Земля, двигаясь по своей эллиптической орбите, окажется в перигелии, то есть на самом близком расстоянии от Солнца — 147 млн км. В афелии, самой удалённой от Солнца точке орбиты, на расстоянии, равном 152 млн км, Земля находится, когда в Северном полушарии лето. В Южном полушарии в это время зима. Поэтому объяснить смену времён года тем, что летом Земля к Солнцу ближе, чем зимой, нельзя.

Тогда почему наступают зима, весна, лето, осень?

Дело в том, что ось вращения Земли наклонена к плоскости экватора, угол наклона составляет 23,5 градуса. Из-за того, что направление оси вращения всё время остаётся постоянным, Земля движется вокруг Солнца как бы «бочком», по-разному подставляя солнечным лучам свою поверхность на разных участках орбиты, то есть в разное время года. Поэтому мы видим, что летом в Северном полушарии Солнце поднимается над горизонтом гораздо выше, чем зимой. А от угла падения солнечных лучей зависит, насколько сильно они отражаются от земной поверхности и насколько сильно поглощаются. Чем больше солнечных лучей поглощает поверхность, тем сильнее она нагревается. Если угол падения невелик (зимой), то солнечные лучи гораздо сильнее отражаются, а поглощаются гораздо хуже. И значит, зимой холодно. В высоких арктических широтах Солнце поднимается над горизонтом всего на несколько градусов, его лучи скользят вдоль земной поверхности, почти не поглощаясь и не нагревая её. Затем Солнце и вовсе скрывается под горизонтом на долгих полгода — наступает арктическая ночь.

Положение Земли относительно Солнца во время солнцестояний в июне и в декабре. Во время летнего солнцестояния 20—21 июня в Северном полушарии, повёрнутом благодаря наклону земной оси к Солнцу, — лето, самый длинный день и самая короткая ночь в году. При этом в Южном полушарии, напротив, зима, и день самый короткий, а ночь самая длинная. Во время зимнего солнцестояния 21—22 декабря к Солнцу повёрнуто Южное полушарие: там лето, максимум солнечного тепла, самый длинный день и самая короткая ночь. Северное полушарие теперь, наоборот, получает минимум солнечных лучей, там зима, день самый короткий, а ночь самая длинная.

После 21—22 декабря начинается астрономическая зима, и продолжается она до тех пор, пока день опять не сравняется по продолжительности с ночью. 20 марта наступает день весеннего равноденствия, астрономическая зима заканчивается, и начинается весна. Солнце вновь пересекает плоскость земной орбиты и оказывается в Северной полусфере. С каждым днём оно будет подниматься всё выше, дни станут длиннее и теплее.

Заканчивается астрономическая весна в день летнего солнцестояния — 20—21 июня. Этот день самый длинный, а ночь самая короткая в году. После него начинается астрономическое лето, которое продолжается до 22—23 сентября, дня осеннего равноденствия.

Разумеется, в Южном полушарии всё наоборот: в сентябре там наступает астрономическое лето, а в марте — астрономическая зима. И лишь в дни равноденствий продолжительность дня и ночи одинакова на всей планете.

Если бы экватор Земли точно совпадал с плоскостью орбиты, то есть наклона оси не было бы, Солнце во всех широтах (и в Северном полушарии, и в Южном) поднималось бы всегда на одинаковую высоту. На экваторе оно каждый день в полдень находилось бы точно в зените — там царило бы вечное лето, а на полюсах постоянно двигалось вдоль линии горизонта, не опускаясь и не поднимаясь, — там была бы вечная зима и вечные сумерки. В средних широтах тоже никакой смены времён года не происходило бы.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Время Кассиопеи. Осеннее небо Время Кассиопеи. Осеннее небо

Что можно наблюдать на звездном небе осенью

Наука и жизнь
Да ты сухарь! Да ты сухарь!

Как понять, что твой партнер тебя любит, если он не проявляет свои чувства

Лиза
Человек, который придумывает будущее Человек, который придумывает будущее

Компания с российскими корнями разрабатывает уникальные технологии для авто

Популярная механика
Искусство радоваться мелочам Искусство радоваться мелочам

Иногда полезно посмотреть на собак и детей и поучиться у них счастью

Psychologies
Мир в корзине Мир в корзине

У баскетбола есть и конкретные «родители» – преподаватели физкультуры

Вокруг света
Почему все больше знаменитостей занимаются производством вина (и почему это вино, как правило, плохое) Почему все больше знаменитостей занимаются производством вина (и почему это вино, как правило, плохое)

Почему голливудские звезды, выпускающие вино, на самом деле убивают малый бизнес

Esquire
Сайгачьи будни Сайгачьи будни

В России можно наблюдать весь цикл жизни степной антилопы

Наука и жизнь
Искусственный интеллект Искусственный интеллект

Этапы. Угрозы. Стратегии

kiozk originals
Зимовье людей Зимовье людей

Как живут российские деревни и поселки, отрезанные от большой земли

Популярная механика
Когда разум молчит: зачем предприниматели обращаются к таро и гипнокоучам Когда разум молчит: зачем предприниматели обращаются к таро и гипнокоучам

Так ли бессмысленно обращаться к таро и гороскопам?

РБК
Будущее пятого поколения Будущее пятого поколения

Время 4G на исходе. 5G серьезно изменит нашу жизнь

Популярная механика
Фукусима Фукусима

История ядерной катастрофы

kiozk originals
Почему у дятла не болит голова? Почему у дятла не болит голова?

Как дятлы долбят по дереву со скоростью 7 метров в секунду без травм

Наука и жизнь
От селфи до пластики — один шаг От селфи до пластики — один шаг

Стремление к физическому совершенству стало навязчивой идеей XXI века

Psychologies
Вместо соли Вместо соли

В последнее время ценность соли в глазах человечества сильно упала

Наука и жизнь
Правило № 55. Будьте святыней — их не оскорбляют Правило № 55. Будьте святыней — их не оскорбляют

Коуч Алексей Ситников пытается решить проблему семейного насилия

Tatler
Вне времени Вне времени

TAG Heuer, всемирно известный швейцарский бренд, соединил невозможное

Популярная механика
Премьере «Стрельцова» посвящается: 9 дорогих спортивных байопиков Премьере «Стрельцова» посвящается: 9 дорогих спортивных байопиков

Спортивные драмы с амбициозными бюджетами и внушительными кассовыми сборами

РБК
Симптомы будущей жены Симптомы будущей жены

Какими качествами должна обладать твоя будущая жена?

Maxim
Оставайся тверже камня! Что делать, если он потерял эрекцию Оставайся тверже камня! Что делать, если он потерял эрекцию

Что делать, если у него «грустный слоник» и как спасти положение

Cosmopolitan
Поля морей Поля морей

Новые технологии сельского хозяйства: фермы в океане

Популярная механика
Сера: из отходов в материал будущего Сера: из отходов в материал будущего

В мире ежегодно производится почти 80 миллионов тонн серы

Наука и жизнь
Почему мы любим поговорить о бывших (особенно с нынешним) Почему мы любим поговорить о бывших (особенно с нынешним)

Признавайся, у тебя тоже бывает такое, что хочется рассказать о своем бывшем?

Cosmopolitan
Военный комплекс стоимостью 6 миллиардов долларов, который проработал ровно один день Военный комплекс стоимостью 6 миллиардов долларов, который проработал ровно один день

Теперь заброшенные здания базы принадлежат религиозному культу

Maxim
Тест-драйв Porsche Panamera GTS Sport Turismo Тест-драйв Porsche Panamera GTS Sport Turismo

Этот автомобиль — фактически первый «универсал» от Porsche

СНОБ
Норильские деревья рассказали о вкладе арктической промышленности в изменение климата Норильские деревья рассказали о вкладе арктической промышленности в изменение климата

Воздух на севере пересыщен аэрозолями и убивает леса

N+1
10 самых дурацких поводов для увольнения 10 самых дурацких поводов для увольнения

Хочешь знать, что нужно сделать, чтобы тебя точно уволили?

Maxim
Как изменится Небесный град Как изменится Небесный град

Когда мы говорим, что интернет похож на город, мы что имеем в виду?

Weekend
Игры Абрамовича: как российский стартап без готовых проектов привлек $20 млн от влиятельных инвесторов Игры Абрамовича: как российский стартап без готовых проектов привлек $20 млн от влиятельных инвесторов

Чем примечателен 110 Industries — стартап, который продюсирует видеоигры

Forbes
«Заделаться американцем я просто этически не мог». Интервью с режиссером «Карточного домика» и «Игры престолов» Аликом Сахаровым «Заделаться американцем я просто этически не мог». Интервью с режиссером «Карточного домика» и «Игры престолов» Аликом Сахаровым

Алик Сахаров впервые рассказал о причинах своего ухода из сериала «Ведьмак»

Forbes
Открыть в приложении