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

Дарвиновский музей: по пути эволюции Дарвиновский музей: по пути эволюции

О сегодняшнем дне Дарвиновского музея

Наука и жизнь
Как Райан Гослинг приготовил идеальный коктейль Old Fashioned в фильме «Эта дурацкая любовь» Как Райан Гослинг приготовил идеальный коктейль Old Fashioned в фильме «Эта дурацкая любовь»

Обычно навыки барменов в фильмах не выдерживают критики, но есть одно исключение

Esquire
Дети – лучшие люди в мире Дети – лучшие люди в мире

Отрывок из книги «Всегда рядом» детского доктора Леонида Рошаля

Лиза
Болезнь Паркинсона предложили разделить на два типа Болезнь Паркинсона предложили разделить на два типа

В одном случае болезнь Паркинсона начинается с головы, а в другом — из кишечника

N+1
Морис Симашко Морис Симашко

Портретная галерея Андрея Быкова: писатель Морис Симашко

Дилетант
Партизанская культура: как стрит-арт отстаивает свое место в городах Партизанская культура: как стрит-арт отстаивает свое место в городах

Проясняем судьбу стрит-арта в России

РБК
В сухом остатке В сухом остатке

Чтобы поскорее вернуть форму, адепты сухого голодания отказались даже от воды

Tatler
Слишком хорошая погода: что делать при солнечном ударе Слишком хорошая погода: что делать при солнечном ударе

Как не допустить солнечного удара и что делать, если он все же случился?

Cosmopolitan
Как правильно хвастаться на работе: уроки от писательницы и PR-специалиста Мередит Файнман Как правильно хвастаться на работе: уроки от писательницы и PR-специалиста Мередит Файнман

Простые стратегии и приемы, которые помогут развить ваш личный бренд

Forbes
Мельницы богов Мельницы богов

Как технологии обработки персональных данных перевернули мир

Вокруг света
Наполеон Великий Наполеон Великий

Как Наполеон завоевал Европу и изменил мир

kiozk originals
15 деталей, которые ты, скорее всего, пропустил в фильме «Рокки» 15 деталей, которые ты, скорее всего, пропустил в фильме «Рокки»

Знал ли ты, что Рокки Бальбоа на самом деле победил Аполло Крида в первом бою?

Maxim
Как крупнейший строитель жилья в России в кризис нарастил прибыль вдвое Как крупнейший строитель жилья в России в кризис нарастил прибыль вдвое

Как группа компаний ПИК оптимизировалась под условия кризиса

Forbes
Мнимая угроза санкций: чего «Газпрому» нужно бояться на самом деле Мнимая угроза санкций: чего «Газпрому» нужно бояться на самом деле

Что угрожает Nord Stream 2 и «Газпрому»

Forbes
«Джеймс Бонд филантропии»: создатель duty free Чарльз Фини раздал всё состояние на благотворительность — более $8 млрд «Джеймс Бонд филантропии»: создатель duty free Чарльз Фини раздал всё состояние на благотворительность — более $8 млрд

Чарльз Фини считает, что лучше раздавать деньги при жизни

VC.RU
Что такое эффект Манделы и 10 лучших его примеров Что такое эффект Манделы и 10 лучших его примеров

Все ли события, которые ты помнишь, происходили в реальной жизни?

Maxim
8 фильмов ужасов, основанных на реальных событиях 8 фильмов ужасов, основанных на реальных событиях

Тот самый случай, когда режиссеру даже не пришлось ничего приукрашивать

Maxim
Виктория Бекхэм, Ирина Шейк, Дита фон Тиз и другие о том, как соблазнить мужчину Виктория Бекхэм, Ирина Шейк, Дита фон Тиз и другие о том, как соблазнить мужчину

Знаменитые женщины рассказали, как обезоружить мужчину мечты своим поведением

Cosmopolitan
Астрономы нашли потенциальную экзопланету в другой галактике по рентгеновскому транзиту Астрономы нашли потенциальную экзопланету в другой галактике по рентгеновскому транзиту

Объект обнаружен в спиральной галактике М51 вне Млечного Пути

N+1
Взрослые в доме Взрослые в доме

Неравная борьба с европейским «глубинным государством»

kiozk originals
Естественный отбор Естественный отбор

Матильда Шнурова о своих новых проектах

OK!
10 врачей-дерматокосметологов 10 врачей-дерматокосметологов

Эти специалисты избавят от необходимости обрабатывать фотопортреты

Tatler
Сельская новь Сельская новь

Дом в старинном подмосковном поселке

AD
Работа рулит! Работа рулит!

Почему большинство людей в мире хотят работать именно в Google

kiozk originals
Новый способ преобразования кремния в наночастицы Новый способ преобразования кремния в наночастицы

Ученые из Сколтеха разработали новый способ переработки кремниевых пластин

Популярная механика
Транскраниальная стимуляция переменным током на время смягчила дислексию Транскраниальная стимуляция переменным током на время смягчила дислексию

Люди с дислексией стали лучше различать фонемы, читать с меньшим числом ошибок

N+1
Секс после 50: возвращаемся к своим желаниям Секс после 50: возвращаемся к своим желаниям

Почему в зрелом возрасте люди испытывают страсть реже и что с этим делать

Psychologies
Почему две финансово-технологические экосистемы лучше, чем одна Почему две финансово-технологические экосистемы лучше, чем одна

Хорошими новостями инвесторов российский рынок давно не балует

СНОБ
Дышите глубжe Дышите глубжe

Как сказал Будда: «Медитация устраняет страдания, причиняемые неукрощенным умом»

Vogue
Как терапия помогает справиться со стыдом и по-настоящему вырасти Как терапия помогает справиться со стыдом и по-настоящему вырасти

Как помочь себе избавиться от детских убеждений и увидеть мир возможностей?

Psychologies
Открыть в приложении