Почему зимой день короче, а летом день длиннее? Почему зимой день короче (рано темнеет)? Почему зимой ночь длиннее чем летом.
Инструкция
Каждый день, поднимаясь на горизонте с восточной стороны, Солнце проходит по небу и скрывается за горизонтом на западе. В северном полушарии это происходит слева направо. Жители южного полушария видят это перемещение справа налево. Полный оборот Земли вокруг своей оси совершается за 24 часа. Это вращение вызывает смену дня и ночи.
Если 24 часа разделить поровну - получается, что 12 часов длится день и 12 часов - ночь. На экваторе это почти так и происходит. Но жители средних широт заметили, что это не так. Летом день длится долго, а зимой он совсем маленький. Почему же тогда летом день такой длинный?
Все дело в том, что Земная ось наклонена относительно плоскости своей орбиты. Кода северная часть оси наклонена к Солнцу, тогда в северном полушарии лето. Солнце в полдень находится высоко над горизонтом и ему нужно больше времени, чтобы пройти путь с востока на запад. Таким образом день длится больше чем 12 часов (в средних широтах обоих полушарий, это примерно 17 часов). Но сутки остаются всегда одинаковой продолжительности; следовательно, на ночь остается все остальное время (7 часов).
Но тут есть такой интересный факт: находясь в середине лета на , Солнце движется над горизонтом круглые сутки. А затем постепенно его суточный ход наклоняется и настает время, когда Солнце начинает на короткое время прятаться за линией горизонта. И чем ближе к зиме, тем дольше Солнце не появляется. А зимой его на небе и вовсе нет. На северном полюсе наступила полярная ночь. Но как так получается, что ось сама наклоняется то к Солнцу, то от него?
Ось не отклоняется сама по себе, она наклонена постоянно в одном направлении. Это Земля оказывается то с одной стороны Солнца, то с другой, проходя вокруг него по своей орбите за 365 дней. Таким образом, северный и южный полюса поочередно оказываются на солнечной стороне.
На экваторе в полдень, Солнце незначительно наклонено к горизонту. В середине весны и в середине осени Солнце в полдень находится в зените, т.е. прямо над головой. В это время прямостоящие предметы не отбрасывают тень. В середине лета Солнце в зените находится над широтой, называемой тропиком Рака. Это широта 23°. В середине зимы, наоборот - Солнце находится в зените на такой же широте над южным тропиком. Он называется Козерога (именно в этом созвездии оно находится в это время).
Таким образом, из-за наклона оси и обращения Земли по орбите вокруг своей звезды, меняются времена года и продолжительность светового дня. Существуют также некоторые отклонения во вращении Земли вокруг своей оси. Ось как бы сама вращается относительно своего центра (это также центр земного шара). Полный цикл такого вращения оси происходит за 25 тыс. лет и называется Платоническим годом.
Вы наверняка замечали, что летом темнеет значительно позже, чем зимой. День длится дольше, а это значит, что гулять, заниматься своими делами или бодрствовать можно значительно дольше.
Но знаете ли вы, почему зимой день короче, а летом длиннее? Сегодня мы разберемся в данном вопросе.
Смена времен года
В рамках статей на нашем сайте мы уже рассматривали информацию о том, почему происходит изменение времен года на нашей планете более подробно, однако для того чтобы понять, почему летом день длиннее, чем зимой, необходимо вновь вспомнить о механике работы принципов изменения времен года.
Виной изменению времен года, а соответственно – и погоды, является в первую очередь не движение Земли вокруг нашего естественного светила – Солнца, а вокруг собственной оси.
Как мы знаем, Земля осуществляет вращения вокруг собственной оси, однако далеко не все люди знают о том, что наша планета вращается вокруг Солнца не в полностью вертикальном положении, так как условная ось вращения проходит через шар планеты под углом.
Именно за счет такой траектории движения наша планета пребывает в разных положениях по отношению к Солнцу в зимнее и летнее время (весной и осенью, соответственно, также, но сейчас речь не о том). И в такой ситуации в летний период на конкретную площадь Земной поверхности не просто попадает большее количество солнечных лучей, что создает более высокую температуру, но и само время воздействия Солнца является более продолжительным. Это и приводит к тому, что летом день длиннее, чем зимой.
Самый длинный день в году
Несложно догадаться, почему самый длинный день в году именно летом, ведь летом световой день всегда продолжительнее, чем зимой. Поэтому и самый продолжительный день датируется летним периодом. К слову, наиболее продолжительный день в летнее время наблюдается 21 июня, именно этим числом датируется летнее солнцестояние.
Продолжительность дня на экваторе
Как известно, у нашей планеты существует экватор – расположенный прямо по центральной части земного шара. Несложно догадаться, что независимо от траектории движения Земли,в любое время года и при любом расположении относительно Солнца, удаленность территорий, расположенных на экваторе, будет одинаковой. Именно поэтому здесь летом день не длиннее, чем зимой, а точно такой же. Что же касается температуры воздуха, то здесь она также не бывает низкой, и изредка опускается ниже 24 градусов Цельсия.
Земля вращается вокруг своей оси, что обуславливает смену дня и ночи. Оборот вокруг своей оси Земля совершает за 24 часа, это время и есть нашими земными сутками. За 24 часа проходит день и ночь, а какая их продолжительность, зависит от широты, времени года и угла наклона земной оси.
Например, на экваторе продолжительность дня и ночи всегда одинакова и длятся они примерно по 12 часов.
В северном полушарии летом дни длиннее, ночи короче (в южном полушарии в это время зима, дни короче, ночи длиннее).
Зимой в северном полушарии ночи длиннее, дни короче (в южном полушарии в это время лето, дни длиннее, ночи короче).
Длительность дня и ночи зависит еще от угла наклона земной оси по отношению к плоскоски эклиптики.
Необходимо отметить, что Земля вращается еще и вокруг Солнца (полный оборот совершает за год).
В летнее время (будем говорить о северном полушарии) Земля находится на таком участке орбиты и располагается таким образом по отношению к Солнцу, что днем освещается гораздр бОльшая часть планеты, чем ночью. Поэтому летом в северном полушарии дни длиннее ночей.
Летом день длиннее, а зимой день короче потому что планета Земля по разному наклонена к Солнцу.
Наклон Земной оси имеет влияние не только на смену времени года, но и на продолжительность дня.
Летом северное полушарие наклонено к Солнцу и поэтому день длиннее, а зимой наоборот — северное полушарие отворачивается от Солнца и день укорачивается.
Это тока не которых частей земли так. На экваторе например день и ночь круглый год одинаковый. Солнце встает в 6 а заходит в 18. А связано это стем что земля, вертиться не поровной траектории. И когда на одном конце света зима на другом будет лета, солнечного света получает та часть больше, вот и результат.
Такая разница в длине светового дня объясняется тем, что планета Земля вращается относительно своей оси. И эта ось не перпендикулярна плоскости орбиты Земли вокруг Солнца, а наклонена под углом 24 градуса. Когда Земля находится на летнем участке орбиты, он наклона к Солнцу таким образом, что освещается больший промежуток времени.
Все молодцы, написали все правильно: зимой день короче, а летом день длиннее,из-за того, что ось вращения Земли наклонена на 24 градуса относительно плоскости Солнца. Что бы это понять можно посмотреть одну минуту фильма Все о космосе, начиная с 34 минуты:
Это происходит потому, что ось вращения Земли наклонена к плоскости эклиптики, т.е. к плоскости орбиты по которой Земля вращается вокруг Солнца, а так же потому, что ось вращения Земли сохраняет постоянное положение в пространстве. На рисунке Солнце расположено слева от Земли. И плоскость рисунка проходит через центр звезды. Самый верхний и самый нижний лучи, проходя касательно к поверхности планеты, определяют положение полярных кругов. За полярным кругом верхнего на рисунке полушария наблюдается полярная ночь, так как для наблюдателя, находящегося в любой точке за этим полярным кругом, в любое время суток Солнце расположено ниже горизонта. Для наблюдателя, находящегося за полярным кругом в нижнем полушарии, Солнце за горизонт вообще не заходит, поэтому наблюдается полярный день. Перемещаясь по орбите Земля сохраняет неизменным наклон оси вращения и через полгода на этом рисунке Солнечные лучи будут падать справа. И за полярным кругом верхнего полушария наступит полярный день, а в нижнем полушарии полярная ночь. Естественно продолжительность дня и ночи будет меняться постепенно в зависимости от положения Земли на орбите. Если вернуться к рисунку, то в верхнем полушарии днем лучи падают под меньшим углом к поверхности, нежели в нижнем полушарии на той же широте. Падая под меньшими углами солнечные лучи меньше нагревают поверхность Земли, значит в этот момент в верхнем полушарии зима и за полярным кругом полярная ночь, а на других широтах, выше экватора, самые длинные ночи. Ну а в нижнем полушарии — лето и самые длинные дни.
Зимой в северном полушарии день становится короче ночи так как Земля при вращении поворачивается не только вокруг своей оси, но и наклоняется на некоторый градус по отношению от своей оси к Солнцу, самый большой градус наклона — самый короткий день и самая длинная ночь в году…
Потому что мы находимся в Северном полушарии, если говорить очень простым языком, то получается, что зимой Земля повернута к Солнцу совсем другой стороной, не так, как летом. Поэтому в Южном полушарии зимой день длиннее и там тепло, а в Северном полушарии зимой день короче и там холодно. На экваторе день равен ночи все 365 дней в году. Когда Земля совершит половину круга вокруг Солнца и попадет на другую сторону орбиты, будет самый длинный день в году и самая короткая ночь (в июне).
Сутки по привычке делят на день, вечер, ночь и утро. Или и вовсе всего на два периода: светло – день, темно – ночь. Причем с точки зрения астрономии мало кто задумывается, а чем же вызвано такое явление.
И почему это зимой солнце светит так мало, создавая ощущение, что ночь наступает в четыре-пять часов пополудни.
День световой и астрономический: различия
Оборот нашей планеты вокруг своей так называемой оси происходит за 24 часа. Это астрономические сутки, которые делятся на две части: день и ночь. Половина, то есть 12 часов, и является днем астрономическим. Его время и окончание нигде не фиксируется.
День световой – это промежуток времени, который начинается с восходом солнца и завершается его уходом за линию горизонта. Поэтому второе название – солнечный день. Длительность меняется каждые сутки. И нет ни одного дня, когда солнце освещает землю равное количество времени. Хоть на секунду, но отличается.
Материалы по теме:
Почему грипп приходит с приближением зимы?
Кстати, частенько такая информация печаталась на отрывных календарях, что раньше висели в каждом доме. Подтверждение данному факту сейчас легко найти в интернете.
Факторы продолжительности дня
Угол наклона Земли к Солнцу равен 23,5 градусам, что является основным объяснением коротким дням зимой. В жаркое время небесное светило на горизонте задерживается надолго, согревая поверхность. А вот зимой все происходит с точностью наоборот. Планета отклоняется от звезды, поэтому солнечные луч и попадают на землю косвенно и на непродолжительное время. А когда дождь или облачно, и вовсе кажется, что день заканчивается, не успев начаться.
К слову за полярным кругом Солнце проходит по линии горизонта, что влечет за собой темноту. Такое явление носит название полярная ночь. На другой условной линии – экваторе – световой и астрономический дни практически равны и их продолжительность составляет около 12 часов.
Материалы по теме:
Почему наклонена ось Земли?
Учитывая, что Земля оборачивается вокруг своей оси одновременно с оборотом вокруг Солнца, когда в северном полушарии наступает зима, день уменьшается. Деление Земли от полюса к полюсу, на восточное и южное полушария, влечет такое явление как смена часовых поясов.
Зимнее солнцестояние, или самый короткий день
21 либо 22 декабря каждого года наклон земной оси по отношению к Солнцу достигает наибольшего угла. Данное астрономические явление носит название солнцестояние (солнцеворот) и характеризуется самым коротким, 8-часовым днем в году. Но с этого момента постепенно ночное время становится короче. В южном полушарии дата зимнего солнцестояния – 20 либо 21 июня.
Изменения продолжительности светового дня в разные сезоны объясняются вращением Земли вокруг ее оси. Если бы Земля не вращалась, дневной и ночной циклы были бы совсем иными. Хотя, вполне вероятно, что они и вовсе бы отсутствовали. Сокращение или увеличение продолжительности светового дня зависит от времени года и того, где вы находитесь на Земле. Кроме того, на дневное время влияет угол наклона земной оси и ее путь вокруг Солнца.
Продолжительность вращения
Сутки, продолжающиеся 24 часа, — это время, которое требуется для того, чтобы Земля совершила целый оборот вокруг собственной оси: именно поэтому на следующий день Солнце появляется в одном и том же месте на небе. Однако не стоит забывать, что Земля продолжает двигаться вокруг Солнца, и это явление оказывает огромное влияние на продолжительность светового дня.
Фактическое время одного вращения Земли несколько короче, чем мы привыкли думать: около 23 часов и 56 минут. Астрономы обнаружили это, регистрируя время, когда звезда появилась на одном и том же месте на небе на следующий день — это явление было названо звездным днем.
Более длинные и короткие дни
Хотя солнечный день составляет 24 часа, не в каждом дне содержится 12 часов светового дня и 12 часов темного времени суток. Зимой ночи длиннее, чем летом. Это явление объясняется тем, что воображаемая ось Земли расположена не под прямым углом: она наклоняется под углом в 23,5 градуса. Собственно, поскольку наша планета вращается вокруг Солнца на протяжении года, северная половина Земли наклоняется к Солнцу летом, вызывая продолжительный световой день и короткую ночь. Зимой это меняется: наша планета отдаляется от Солнца, и ночное время становится длиннее. Весной и осенью Земля ни наклонена к Солнцу, ни от него, а где-то между, поэтому день и ночь в эти времена года одинаковы. Вот как можно объяснить, почему весной продолжительность светового дня возрастает: наша планета поворачивается к солнышку!
Наше количество дневных часов зависит от нашей широты и того факта, каково положение Земли по отношению к Солнцу. Ось вращения нашей планеты наклонена от орбитальной плоскости и всегда расположена в одном направлении — к полярной звезде. В результате положение земной оси по отношению к Солнцу постоянно меняется в течение года.
Собственно, именно этот фактор влияет на распространение солнечного света по поверхности Земли на любой заданной широте.
Изменение угла приводит к изменению количества солнечной энергии, которая достигает определенных областей планеты. Это вызывает сезонное изменение интенсивности солнечного света, достигающего поверхности, и влияет на продолжительность светового дня.
Изменение интенсивности происходит потому, что угол, под которым лучи от Солнца двигаются и попадают на Землю, изменяется по мере смены сезонов.
Докажем на практике
Если вы посветите фонарем на потолок, площадь освещенной области будет изменяться в зависимости от того, будете ли вы направлять свет под прямым углом или нет. Точно также энергия Солнца распространяется по разным географическим районам, когда она достигает поверхности Земли. Он более сконцентрирован в наши летние месяцы, когда солнце выше в небе.
Между летним и зимним солнцестоянием количество дневных часов уменьшается, а темпы их уменьшения больше, чем выше широта. Чем меньше солнечных часов, тем холоднее ночи. Вот почему продолжительность светового дня весной возрастает: планета постепенно поворачивается к Солнцу, поглощая одной из своих сторон все больше солнечной энергии.
Поскольку параллельно вращению вокруг Солнца Земля также продолжает вращаться вокруг собственной оси, то за 24 часа она делает один полный оборот. Интересно, что продолжительность суток меняется со временем. Так, около 650 миллионов лет назад сутки длились около 22 часов вместо привычных нам 24!
Солнцестояние
Солнцестояние представляют собой явление, когда при определенном положении орбиты Земли отмечают самые длинные и кратчайшие дни года. Зимнее солнцестояние, происходящее в Северном полушарии, знаменует собой самый короткий день, после которого световой день начинает медленно расти. Летнее солнцестояние в этом же полушарии приходится на самый продолжительный световой день, после чего он начинает становиться короче. Солнцестояние также называют в честь месяца, в котором оно происходит.
Также важно понимать, что то, какая продолжительность светового дня в день солнцестояния, зависит от полушария, в котором вы находитесь. Так, в Северном полушарии июньское солнцестояние отмечает самый продолжительный световой день в году. В то время, как в Южном полушарии июньское солнцестояние обозначает самую длинную ночь.
