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

Успеть за 15 секунд Успеть за 15 секунд

Людям надоело притворяться – в TikTok они остаются собой

Популярная механика
«Быть реалистом — трудная задача» «Быть реалистом — трудная задача»

Писатель Алексей Иванов собрал в книгу разговоры с читателями

Огонёк
О суммах квадратов и кубов О суммах квадратов и кубов

История начинается с теоремы Пифагора, а заканчивается математическим открытием

Наука и жизнь
Считавшуюся вымершей бразильскую лягушку переоткрыли с помощью экзогенной ДНК Считавшуюся вымершей бразильскую лягушку переоткрыли с помощью экзогенной ДНК

Лягушку Megaelosia bocainensis не встречали с 1968 года

N+1
Калужский Фёдор — друг Шамиля Калужский Фёдор — друг Шамиля

3 марта исполняется 160 лет знаменитому Манифесту об отмене крепостного права

Дилетант
Глаза устают от компьютера? 8 советов, как избавиться от сухости и раздражения Глаза устают от компьютера? 8 советов, как избавиться от сухости и раздражения

Не три глаза — это не поможет

Playboy
Великое нашествие Великое нашествие

Вторжение монголов обратило русских государей в деспотов ордынского типа

Дилетант
Как платить смартфоном вместо карты? Как платить смартфоном вместо карты?

Как использовать свой смартфон для оплаты в магазинах

CHIP
Тайна завитка под буквой «Д» Тайна завитка под буквой «Д»

История раскрытия, изложенная в двух частях с предисловием

Наука и жизнь
Боровиха и журавлиха Боровиха и журавлиха

Брусника — один из растительных символов осени

Наука и жизнь
Зимовье людей Зимовье людей

Как живут российские деревни и поселки, отрезанные от большой земли

Популярная механика
Среди своих Среди своих

Cоздавая туриндустрию с нуля, Руанда пошла по тропе премиального туризма

Robb Report
Вместо соли Вместо соли

В последнее время ценность соли в глазах человечества сильно упала

Наука и жизнь
10 убойных фактов про MMA 10 убойных фактов про MMA

Поединок за звание самого лучшего бойца в мире продолжается

Maxim
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
«Сержант Пеппер» The Beatles больше не самый великий альбом всех времен «Сержант Пеппер» The Beatles больше не самый великий альбом всех времен

А также: Pink Floyd на десятки позиций ниже Beyonce, а Radiohead — в топ-20

Maxim
Ярмарка на Стрелке Ярмарка на Стрелке

В короткий срок Нижегородская ярмарка превратилась в ведущую торговую площадку

Дилетант
Фильму «Скажи ей» удается быть эмоциональным, но картина слишком манипулирует зрителем Фильму «Скажи ей» удается быть эмоциональным, но картина слишком манипулирует зрителем

Автобиографическая (мело)драма Александра Молочникова «Скажи ей».

GQ
Шестое поколение Шестое поколение

За сетями 5G уже проступают контуры следующего поколения связи

Популярная механика
Зачем Россия все простила Лукашенко Зачем Россия все простила Лукашенко

Как Лукашенко вывернется на этот раз?

СНОБ
Открытка против голода Открытка против голода

«Спасите умирающих детей Поволжья»

Дилетант
Как понять свои сексуальные желания: советы экспертов Как понять свои сексуальные желания: советы экспертов

Иногда мы сами не до конца понимаем, что нас действительно возбуждает

Psychologies
Чем вредны бананы? Чем вредны бананы?

Углеродный след обычных вещей и процессов

kiozk originals
Критика чистого разума Критика чистого разума

Революционная классика философской мысли о пределах человеческого разума

kiozk originals
«Гнездо» перевернутых ролей: фильм, где Джуд Лоу живет на содержании у жены, притворяясь миллионером «Гнездо» перевернутых ролей: фильм, где Джуд Лоу живет на содержании у жены, притворяясь миллионером

«Гнездо» — индидрама про смену традиционных гендерных ролей

Forbes
Бесконечная игра Бесконечная игра

В бизнесе побеждает тот, кто не участвует в гонке

kiozk originals
Почему свободные женщины ищут доминирующего мужчину Почему свободные женщины ищут доминирующего мужчину

В борьбе за равные права с мужчинами женщины начинают отрицать женственность

СНОБ
Названы компании с самым высоким показателем эмиссии СО2 Названы компании с самым высоким показателем эмиссии СО2

Крупные компании несут ответственность за пятую часть мировых выбросов СО2

Популярная механика
«От ненависти до любви»: как и почему меняется отношение к своему телу «От ненависти до любви»: как и почему меняется отношение к своему телу

Взаимоотношения с телом часто предопределяют и то, как мы общаемся с миром

Psychologies
Как подсознание работает на нас: 4 способа услышать его подсказки Как подсознание работает на нас: 4 способа услышать его подсказки

Что вы представляете, когда вам говорят о подсознании?

Psychologies
Открыть в приложении