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

Как возникают и гибнут опухолевые клетки Как возникают и гибнут опухолевые клетки

Механизм возникновения и гибели опухолевых клеток

Наука и жизнь
9 самых популярных памятников архитектуры, которые поначалу считали уродливыми 9 самых популярных памятников архитектуры, которые поначалу считали уродливыми

Оказывается, когда-то признанные архитектурные памятники подвергались гонениям

Maxim
Плохие словечки Плохие словечки

Как отучить ребенка от нежелательной лексики?

Лиза
Все, что следует помнить о финансовом кризисе 2008 года Все, что следует помнить о финансовом кризисе 2008 года

Когда-то небо было голубее, нефть была по 140 долларов, а доллар — по 24 руб.

Maxim
В сосновом бору В сосновом бору

Настоящий гимн природе в интерьере загородного дома в пригороде Новосибирска

SALON-Interior
20 новых правил настоящей дружбы 20 новых правил настоящей дружбы

Как уберечь самое бескорыстное чувство в меняющемся мире

GQ
В Антарктиде оттаяла древняя колония пингвинов Адели возрастом около пяти тысяч лет В Антарктиде оттаяла древняя колония пингвинов Адели возрастом около пяти тысяч лет

Следы древней колонии были обнаружены на мысе Иризар

N+1
Быстрый рост деревьев отрицательно сказался на продолжительности их жизни Быстрый рост деревьев отрицательно сказался на продолжительности их жизни

Чем быстрее растут деревья, тем раньше они умирают

N+1
10 слов про Китай 10 слов про Китай

10 ключевых концепций, лежащих в основе трансформации Китая

kiozk originals
«Звери дикого Юга», «Паразиты» и «Питер Пэн»: любимые книги и фильмы миллиардеров «Звери дикого Юга», «Паразиты» и «Питер Пэн»: любимые книги и фильмы миллиардеров

Что миллиардеры готовы рекомендовать к прочтению и просмотру?

Forbes
Мне бы в небо: 10 фактов о работе стюардессы Мне бы в небо: 10 фактов о работе стюардессы

Наверное, каждая девочка мечтала стать стюардессой

Cosmopolitan
Один «мидл» — хорошо, а два «джуна» лучше. Как сэкономить на найме разработчиков Один «мидл» — хорошо, а два «джуна» лучше. Как сэкономить на найме разработчиков

Работодатели сильно недооценивают плюсы от найма junior-разработчиков

Inc.
Игры с компьютером: с чего все начиналось Игры с компьютером: с чего все начиналось

Первая игра для двоих, первая игра для женщин и другие первые компьютерные игры

Weekend
Солнцестояние на острове проклятых: о чем новый сериал «Третий день» с Джудом Лоу Солнцестояние на острове проклятых: о чем новый сериал «Третий день» с Джудом Лоу

«Третий день» — оккультный триллер про альтернативную историю и Брекзит

Esquire
Израильский Гуантанамо: тайная тюрьма, стертая со всех карт и аэрофотосъемок Израильский Гуантанамо: тайная тюрьма, стертая со всех карт и аэрофотосъемок

Секретная тюрьма «лагерь 1391» в Северном Израиле была обнаружена случайно

Maxim
Богиня Голливуда и пакистанский принц: история любви Риты Хейворт и Али Хана Богиня Голливуда и пакистанский принц: история любви Риты Хейворт и Али Хана

Их роман в конце 40-х годов наделал немало шума и на Востоке, и на Западе

Cosmopolitan
Сера: из отходов в материал будущего Сера: из отходов в материал будущего

В мире ежегодно производится почти 80 миллионов тонн серы

Наука и жизнь
Крафтовая революция: сможет ли в России появиться гастропатриотизм Крафтовая революция: сможет ли в России появиться гастропатриотизм

Как локальный патриотизм в России становится гастрономическим

Forbes
«Дорогие товарищи» Андрея Кончаловского — фильм об уроке советской истории, который нельзя прогулять «Дорогие товарищи» Андрея Кончаловского — фильм об уроке советской истории, который нельзя прогулять

«Дорогие товарищи» — черно-белая драма о расстреле демонстрации в Новочеркасске

Esquire
Сами с усами Сами с усами

Женщина вполне способна справиться с ремонтом сама – попробуй!

Лиза
Взрывная мерзлота Взрывная мерзлота

Откуда в ямальской тундре берутся воронки газовых выбросов

N+1
Операция «Возмездие»: как три женщины убили палача Белоруссии Вильгельма Кубе Операция «Возмездие»: как три женщины убили палача Белоруссии Вильгельма Кубе

Мина для Вильгельма Кубе сработала 22 сентября 1943 года в 00.40

Maxim
Женщина, которую похитил серийный убийца, выжила и делится советами в TikTok Женщина, которую похитил серийный убийца, выжила и делится советами в TikTok

Пережившая насилие женщина ведет блог, вдохновляющий других людей

Cosmopolitan
Слушай и трать: как музыка влияет на продажи и популярность бренда Слушай и трать: как музыка влияет на продажи и популярность бренда

Как умело подобранные плей-листы помогают клиентам расставаться с деньгами

РБК
Никогда не ешьте в одиночку Никогда не ешьте в одиночку

Правила нетворкинга, которые работают

kiozk originals
Техника — молодежи Техника — молодежи

О популярности STEM-подхода в школьном образовании

Tatler
Смотрим на ключицы! Звезды, подчеркивающие декольте безумно дорогими украшениями Смотрим на ключицы! Звезды, подчеркивающие декольте безумно дорогими украшениями

Подчеркнуть ключицы можно разными способами, но звезды выбирают самый дорогой

Cosmopolitan
Как изменится Небесный град Как изменится Небесный град

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

Weekend
Не давите на больное Не давите на больное

Как помочь тинейджеру справиться с подростковым акне

Vogue
Омолаживающие нити: какой эффект, кому нужны и мифы вокруг них — мнение эксперта Омолаживающие нити: какой эффект, кому нужны и мифы вокруг них — мнение эксперта

Самые популярные вопросы о нитях

Cosmopolitan
Открыть в приложении