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

Человек, который придумывает будущее Человек, который придумывает будущее

Компания с российскими корнями разрабатывает уникальные технологии для авто

Популярная механика
Правила жизни Гая Ричи Правила жизни Гая Ричи

Гай Ричи: «У меня есть кличка. Но я вам ее ни за что не скажу.»

Esquire
Престо, модерато, адажио Престо, модерато, адажио

Фантастическая повесть Игоря Вереснева

Наука и жизнь
Метод Помидора Метод Помидора

Управление временем, вдохновением и концентрацией

kiozk originals
Сайгачьи будни Сайгачьи будни

В России можно наблюдать весь цикл жизни степной антилопы

Наука и жизнь
Один с палью не воин. Любители уличного стиля против продавцов контрафакта Один с палью не воин. Любители уличного стиля против продавцов контрафакта

Почему с покупкой кроссовок и футболок все так непросто

Esquire
Великое нашествие Великое нашествие

Вторжение монголов обратило русских государей в деспотов ордынского типа

Дилетант
Российские политики, которых номинировали на Нобелевскую премию мира Российские политики, которых номинировали на Нобелевскую премию мира

Кто из отечественных политиков был номинирован на Нобелевскую премию мира

РБК
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
Зачем собирать современное искусство? Паблик-ток «РБК Стиль» на Cosmoscow Зачем собирать современное искусство? Паблик-ток «РБК Стиль» на Cosmoscow

Мысли участников Cosmoscow об изменениях арт-рынка и художественных стратегий

РБК
Вместо соли Вместо соли

В последнее время ценность соли в глазах человечества сильно упала

Наука и жизнь
4 невероятных шоссе, заставляющих протереть глаза 4 невероятных шоссе, заставляющих протереть глаза

Эти дороги без всякого желтого кирпича заставляют думать о чудесах

Maxim
Зимовье людей Зимовье людей

Как живут российские деревни и поселки, отрезанные от большой земли

Популярная механика
6 опасностей психотерапии «Инстаграме» 6 опасностей психотерапии «Инстаграме»

Может ли социальная сеть заменить полноценную психотерапию?

Psychologies
Будущее пятого поколения Будущее пятого поколения

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

Популярная механика
Что читать на выходных: отрывок из романа-взросления «Тысяча лун» Себастьяна Барри Что читать на выходных: отрывок из романа-взросления «Тысяча лун» Себастьяна Барри

Отрывок из романа Себастьяна Барри об извилистой истории индейской девочки

Esquire
Два герцога: Ришельё против Бэкингема Два герцога: Ришельё против Бэкингема

Противостояние Англии и Франции в XVII веке — это ещё и противостояние министров

Дилетант
Как снять гель-лак: все способы и лайфхаки от мастеров маникюра Как снять гель-лак: все способы и лайфхаки от мастеров маникюра

Домашние способы снять гель-лак, которые несложно освоить

Cosmopolitan
«Адская молотилка». Десять выстрелов в минуту в одну точку «Адская молотилка». Десять выстрелов в минуту в одну точку

Российская армия приняла на вооружение артиллерийского монстра

Популярная механика
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
Полки нового строя Полки нового строя

Продолжение рассказа про малоизвестные страницы русской истории

Популярная механика
Немного другие миры Джолана ван дер Виля Немного другие миры Джолана ван дер Виля

Художник из Амстердама играет с силами природы

Популярная механика
Кодекс современного джентльмена: 14 правил, которые стоит запомнить каждому Кодекс современного джентльмена: 14 правил, которые стоит запомнить каждому

В 2020 году быть просто «хорошим парнем» недостаточно

Playboy
Как устроена экономика Как устроена экономика

Экономическая теория простым и доступным языком

kiozk originals
На злобу дня На злобу дня

Как перестать плакать по пустякам и научиться справиться с паническими атаками

Vogue
“Старт”: уникальный автомобиль из СССР с тяжелой судьбой “Старт”: уникальный автомобиль из СССР с тяжелой судьбой

Микроавтобус made in USSR

Популярная механика
Mercedes-Benz представила прототип водородного грузовика Mercedes-Benz представила прототип водородного грузовика

Концерн Daimler представил тягач, работающий на водородных топливных элементах

N+1
Русская планета: почему «Роскосмос» решил искать на Венере жизнь Русская планета: почему «Роскосмос» решил искать на Венере жизнь

На Венере обнаружены вещества, ассоциируемые с жизнью

Esquire
Как изменилась доступность общественного транспорта Как изменилась доступность общественного транспорта

Как за последние годы изменилась доступность общественного транспорта

СНОБ
Астрономы впервые напрямую зарегистрировали рождение черной дыры промежуточной массы Астрономы впервые напрямую зарегистрировали рождение черной дыры промежуточной массы

Самая тяжелая черная дыра

N+1
Открыть в приложении