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

Будущее пятого поколения Будущее пятого поколения

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

Популярная механика
Древних волков заподозрили в заботе о больных сородичах Древних волков заподозрили в заботе о больных сородичах

Ученые сделали такой вывод, обнаружив ископаемые останки животных

N+1
Подумай хорошенько Подумай хорошенько

Как нейросети читают мысли

Популярная механика
Плоская металинза дала эффект рыбьего глаза Плоская металинза дала эффект рыбьего глаза

Угол обзора мегалинзы превышает 170 градусов

N+1
Сайгачьи будни Сайгачьи будни

В России можно наблюдать весь цикл жизни степной антилопы

Наука и жизнь
«Правила мертвы». Глава Netflix рассказал о главных уроках, которые бизнес должен извлечь из кризиса «Правила мертвы». Глава Netflix рассказал о главных уроках, которые бизнес должен извлечь из кризиса

Глава Netflix объясняет успех компании отказом от бюрократии

Inc.
Кубик Осипова Кубик Осипова

Самая ожидаемая и самая крутая головоломка десятилетия

Популярная механика
Ездит сам и угадывает желания: все о новом Mercedes S-Class W223 Ездит сам и угадывает желания: все о новом Mercedes S-Class W223

Новый Mercedes S-класса перезапускает цифровую эпоху в автоиндустрии

РБК
Верхом на вихре Верхом на вихре

Возможное будущее гражданской авиации

Популярная механика
Акции, стартапы, недвижимость: куда инвестируют Гарвард, Йель, Стэнфорд и другие зарубежные университеты Акции, стартапы, недвижимость: куда инвестируют Гарвард, Йель, Стэнфорд и другие зарубежные университеты

Среди инвестиций университетов компании вроде Google, Facebook и LinkedIn

VC.RU
Зимовье людей Зимовье людей

Как живут российские деревни и поселки, отрезанные от большой земли

Популярная механика
Главные правила успешных переговоров Главные правила успешных переговоров

Ведение переговоров — один из ключевых навыков поддержания бизнеса

СНОБ
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
Как съехать от партнера и не расстаться Как съехать от партнера и не расстаться

Что делать, если совместное проживание с партнером не идет на пользу

GQ
Вместо соли Вместо соли

В последнее время ценность соли в глазах человечества сильно упала

Наука и жизнь
Balenciaga Balenciaga

Самая мрачная коллекция Balenciaga от Демны Гвасалии

Weekend
Уникальное свержение Уникальное свержение

Хрущёва предупреждали о заговоре, но он остался равнодушен к этим сигналам

Дилетант
«Внутренний рассказчик. Как наука о мозге помогает сочинять захватывающие истории» «Внутренний рассказчик. Как наука о мозге помогает сочинять захватывающие истории»

Фрагмент из книги «Внутренний рассказчик»

N+1
Ярмарка на Стрелке Ярмарка на Стрелке

В короткий срок Нижегородская ярмарка превратилась в ведущую торговую площадку

Дилетант
Почему проблемы с весом нужно решать не через диеты, а через голову Почему проблемы с весом нужно решать не через диеты, а через голову

Что такое расстройство пищевого поведения и что нужно делать, чтобы себе помочь

Cosmopolitan
Поток метана от арктических морей: Взгляд из космоса Поток метана от арктических морей: Взгляд из космоса

Какова роль метана в потеплении Арктики?

Наука и жизнь
Киностудии дореволюционной России Киностудии дореволюционной России

Кто создавал в России первые киностудии и какие картины на них снимали

Культура.РФ
Tommy Cash: «Жена Рика Оуэнса купила у меня мою сперму» Tommy Cash: «Жена Рика Оуэнса купила у меня мою сперму»

Томми Кэш о том, почему иногда важно просто послать всех нахер

GQ
Теория везения Теория везения

Практическое пособие по повышению вашей удачливости

kiozk originals
Мама+баба Мама+баба

Что делать, если ребенок растет без отца, в окружении женщин?

Лиза
Преждевременную смерть 31 миллиона китайцев в XXI веке связали с пыльным воздухом Преждевременную смерть 31 миллиона китайцев в XXI веке связали с пыльным воздухом

Ранняя смерть в Китае связана с длительным вдыханием частиц мелкодисперсной пыли

N+1
«Кто мы и как сюда попали. Древняя ДНК и новая наука о человеческом прошлом» «Кто мы и как сюда попали. Древняя ДНК и новая наука о человеческом прошлом»

Отрывок из книги генетика Дэвида Райха о том, кто же мы такие и откуда взялись

N+1
10 самых глубоких мест на Земле 10 самых глубоких мест на Земле

Насколько близко можно приблизиться к ядру планеты?

Популярная механика
Человек в поисках смысла Человек в поисках смысла

Теория поиска смысла жизни, которая помогает пережить ад на земле

kiozk originals
Как сделать свидания более осознанными: 5 советов Как сделать свидания более осознанными: 5 советов

Поиск партнера — дело непростое, но как сделать его эффективнее?

Psychologies
Открыть в приложении