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

Сила воли: что мешает нам добиваться цели Сила воли: что мешает нам добиваться цели

Проблема отсутствия силы воли – в образе жизни, который ее ослабляет

Psychologies
Идем в школу: как улучшить память и внимание Идем в школу: как улучшить память и внимание

Зная, как работает мозг, можно добиться от него удивительных результатов

Популярная механика
Верхом на вихре Верхом на вихре

Возможное будущее гражданской авиации

Популярная механика
Попутный ветер Попутный ветер

Прогулка на яхте обернулась для хозяев парижского особняка реставрацией

AD
Вместо соли Вместо соли

В последнее время ценность соли в глазах человечества сильно упала

Наука и жизнь
12 самых бредовых фильмов про Россию. В порядке нарастания градуса клюквы 12 самых бредовых фильмов про Россию. В порядке нарастания градуса клюквы

Водка, балалайка и медведи — не самые худшие стереотипы о России в Голливуде

Maxim
Сайгачьи будни Сайгачьи будни

В России можно наблюдать весь цикл жизни степной антилопы

Наука и жизнь
Tinder для коллег: расширение NextPage поможет найти общий язык в команде Tinder для коллег: расширение NextPage поможет найти общий язык в команде

Расширение NextPage должно решить проблему с нехваткой неформального общения

РБК
Какая-то трава вместо чая Какая-то трава вместо чая

Каркаде и ройбуш — конкуренты традиционного чая

Наука и жизнь
По тонкому льду По тонкому льду

Как глобальное потепление повлияет на Россию

N+1
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
Манипуляторы настроением: как разработчики заставляют пользователей ставить приложениям для Apple максимальный рейтинг Манипуляторы настроением: как разработчики заставляют пользователей ставить приложениям для Apple максимальный рейтинг

Разработчики приложений используют хорошее настроение владельцев iPhone

Forbes
Будущее пятого поколения Будущее пятого поколения

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

Популярная механика
10 мифов о пышных женщинах 10 мифов о пышных женщинах

Общество до сих пор смотрит на лишний вес под влиянием стереотипов

Psychologies
Зимовье людей Зимовье людей

Как живут российские деревни и поселки, отрезанные от большой земли

Популярная механика
Место на карте: Даурия Место на карте: Даурия

Здесь зарождалась величайшая империя в истории человечества

Культура.РФ
Бенедикт Камбербэтч: «Дети – лучший якорь в нашем плаванье» Бенедикт Камбербэтч: «Дети – лучший якорь в нашем плаванье»

Трудно поверить, но Бенедикт Камбербэтч считает себя личностью вполне заурядной

Psychologies
Как американцы становятся долларовыми миллионерами к 40 годам и почему это не происходит в России Как американцы становятся долларовыми миллионерами к 40 годам и почему это не происходит в России

Уйти из офиса и больше не работать ни дня в своей жизни — такое возможно?

СНОБ
Полки нового строя Полки нового строя

Продолжение рассказа про малоизвестные страницы русской истории

Популярная механика
Почему ты не можешь похудеть: тайные выгоды лишнего веса Почему ты не можешь похудеть: тайные выгоды лишнего веса

Если ты мечтаешь похудеть, но никак не можешь?

Cosmopolitan
Верные слуги короля Верные слуги короля

С XVII века королевские мушкетёры стали привилегированными войсками

Дилетант
Дыба и кнут царевича Алексея Дыба и кнут царевича Алексея

Четыре месяца царь Пётр вел следствие, выбивая из сына показания пытками

Дилетант
Фаршированный перец Фаршированный перец

Сильные стороны голубца компенсируются слабостями. Проверим?

Weekend
Что считается согласием на секс. Новая книга Екатерины Кронгауз и Андрея Бабицкого Что считается согласием на секс. Новая книга Екатерины Кронгауз и Андрея Бабицкого

Глава из книги «Так вышло: 29 вопросов новой этики и морали»

СНОБ
Пройдите на просвечивание Пройдите на просвечивание

Что мультиволновая астрономия видит в недрах звезд и галактик

N+1
Наука сторителлинга Наука сторителлинга

Научные основы для сочинения хорошей истории

kiozk originals
10 необычных Porsche 10 необычных Porsche

Говорим о нестандартных Porsche

Популярная механика
«Не замужем» не значит одна, «одинока» не значит несчастна «Не замужем» не значит одна, «одинока» не значит несчастна

У моих знакомых проблема: я не замужем

Cosmopolitan
Остроумие для чайников: самоучитель, который превратит любого зануду в первоклассного шутника Остроумие для чайников: самоучитель, который превратит любого зануду в первоклассного шутника

Несколько простых приемов, помогающих рассмешить окружающих до коликов

Maxim
Вредно ли слушать музыку в наушниках: исследования ученых Вредно ли слушать музыку в наушниках: исследования ученых

Действительно ли прослушивание музыки ухудшает слух и что с этим делать?

РБК
Открыть в приложении