Gyvybė mūsų planetoje priklauso nuo kiekio saulės šviesa ir šiluma. Baisu net akimirkai įsivaizduoti, kaip būtų, jei danguje nebūtų tokios žvaigždės kaip Saulė. Kiekvienam žolės ašmeniui, kiekvienam lapui, kiekvienai gėlei reikia šilumos ir šviesos, kaip žmonėms ore.
Saulės spindulių kritimo kampas lygus saulės aukščiui virš horizonto
Tiekiamas saulės šviesos ir šilumos kiekis žemės paviršių, tiesiogiai proporcingas spindulių kritimo kampui. Saulės spinduliai gali pataikyti į Žemę nuo 0 iki 90 laipsnių kampu. Į žemę patenkančių spindulių kampas yra skirtingas, nes mūsų planeta yra rutulio formos. Kuo jis didesnis, tuo lengvesnis ir šiltesnis.
Taigi, jei spindulys keliauja 0 laipsnių kampu, jis tik slysta žemės paviršiumi, jo nekaitindamas. Toks kritimo kampas būna Šiaurės ir Pietų ašigalyje, už poliarinio rato. Tiesiu kampu saulės spinduliai krinta į pusiaują ir paviršių tarp pietų ir
Jei saulės spindulių kampas į žemę yra tiesus, tai rodo
Taigi, žemės paviršiaus spinduliai ir saulės aukštis virš horizonto yra lygūs vienas kitam. Jie priklauso nuo geografinės platumos. Kuo arčiau nulinės platumos, kuo arčiau 90 laipsnių spindulių kritimo kampas, tuo aukščiau saulė yra virš horizonto, tuo šilčiau ir šviesiau.
Kaip saulė keičia savo aukštį virš horizonto
Saulės aukštis virš horizonto nėra pastovus. Priešingai, ji nuolat keičiasi. To priežastis yra nuolatinis Žemės planetos judėjimas aplink žvaigždę Saulę, taip pat Žemės planetos sukimasis aplink savo ašį. Dėl to dieną seka naktis ir vieni kitų metų laikai.
Teritorija tarp tropikų gauna daugiausiai šilumos ir šviesos, čia diena ir naktis beveik vienodos trukmės, o saulė zenite būna 2 kartus per metus.
Poliarinio rato paviršius gauna mažiausiai šilumos ir šviesos, yra tokių sąvokų kaip naktis, kuri trunka apie šešis mėnesius.
Rudens ir pavasario lygiadienio dienos
Išryškintos 4 pagrindinės astrologinės datos, kurios lemia saulės aukštį virš horizonto. Rugsėjo 23 ir kovo 21 dienos – rudens dienos ir pavasario lygiadienis... Tai reiškia, kad šių dienų rugsėjo ir kovo mėnesiais saulės aukštis virš horizonto siekia 90 laipsnių.
Ji yra pietinė ir vienodai apšviesta saulės, o nakties trukmė lygi dienos ilgumui. Kai Šiaurės pusrutulyje ateina astrologinis ruduo, pietų pusrutulyje, atvirkščiai, pavasaris. Tą patį galima pasakyti apie žiemą ir vasarą. Jei pietiniame pusrutulyje žiema, tai šiauriniame pusrutulyje vasara.
Vasaros ir žiemos saulėgrįžos dienos
Birželio 22 d. ir gruodžio 22 d. yra vasaros dienos, o gruodžio 22 d. – trumpiausia diena ir ilgiausia naktis Šiaurės pusrutulyje. Žiemos saulė yra žemiausiame aukštyje virš horizonto per visus metus.
Virš 66,5 laipsnių platumos saulė yra žemiau horizonto ir nekyla. Šis reiškinys, kai žiemos saulė nepakyla į horizontą, vadinamas poliarine naktimi. Labiausiai trumpa naktisįvyksta 67 laipsnių platumoje ir trunka tik 2 dienas, o ilgiausiai – ties ašigaliais ir trunka 6 mėnesius!
Gruodis yra daugiausiai metų turintis mėnuo ilgos naktys... Žmonės Vidurio Rusija pabusti į darbą tamsoje ir grįžti taip pat tamsoje. Daugeliui tai sunkus mėnuo, nes saulės šviesos trūkumas turi įtakos fizinei ir psichinei žmonių savijautai. Dėl šios priežasties netgi gali išsivystyti depresija.
Maskvoje 2016 m. gruodžio 1 d. saulėtekis 08.33 val. Šiuo atveju dienos ilgumas bus 7 valandos 29 minutės. horizontui bus labai anksti, 16.03 val. Naktį bus 16 valandos 31 minutės. Taigi paaiškėja, kad nakties ilguma yra 2 kartus ilgesnė už dienos ilgį!
Šių metų diena žiemos saulėgrįža– Gruodžio 21 d. Trumpiausia diena truks lygiai 7 valandas. Tada ta pati situacija tęsis 2 dienas. O jau nuo gruodžio 24-osios diena pamažu, bet užtikrintai eis į pelną.
Vidutiniškai per dieną bus pridėta viena minutė dienos šviesos. Mėnesio pabaigoje saulė gruodį patekės lygiai 9 val., tai yra 27 minutėmis vėliau nei gruodžio 1 d.
Birželio 22-oji – vasaros saulėgrįžos diena. Viskas vyksta visiškai priešingai. Ištisus metus būtent šią datą yra ilgiausia diena ir trumpiausia naktis. Tai susiję su šiauriniu pusrutuliu.
Pietuose yra atvirkščiai. Įdomus natūralus fenomenas... Už poliarinio rato prasideda poliarinė diena, 6 mėnesius saulė nenusileidžia už horizonto Šiaurės ašigalyje. Birželio mėnesį Sankt Peterburge prasideda paslaptingos baltosios naktys. Jie trunka maždaug nuo birželio vidurio nuo dviejų iki trijų savaičių.
Visos šios 4 astrologinės datos gali skirtis 1-2 dienomis, nes saulės metai ne visada sutampa su kalendoriniai metai... Be to, kompensacijos atsiranda keliamaisiais metais.
Saulės aukštis virš horizonto ir klimato sąlygos
Saulė yra vienas iš svarbiausių klimatą formuojančių veiksnių. Priklausomai nuo to, kaip pasikeitė saulės aukštis virš horizonto tam tikrame žemės paviršiaus plote, klimato sąlygos ir metų laikai.
Pavyzdžiui, Tolimojoje Šiaurėje saulės spinduliai krenta labai mažu kampu ir tik slysta žemės paviršiumi, jo visiškai nekaitindami. Pagal šį veiksnį klimatas čia itin atšiaurus, amžinas įšalas, šaltos žiemos su lediniu vėju ir sniegu.
Kaip daugiau aukščio saulė virš horizonto, tuo šiltesnis klimatas. Pavyzdžiui, ties pusiauju neįprastai karšta ir atogrąžų. Sezoniniai svyravimai pusiaujo zonoje taip pat praktiškai nejaučiami, šiose srityse amžina vasara.
Saulės aukščio virš horizonto matavimas
Kaip sakoma, viskas išradinga yra paprasta. Taip yra čia. Prietaisas saulės aukščiui virš horizonto matuoti yra elementariai paprastas. Tai horizontalus paviršius, kurio viduryje yra 1 metro ilgio stulpas. Saulėtą dieną vidurdienį stulpas meta trumpiausią šešėlį. Šio trumpiausio šešėlio pagalba atliekami skaičiavimai ir matavimai. Turite išmatuoti kampą tarp šešėlio galo ir segmento, jungiančio stulpo galą su šešėlio galu. Ši kampo vertė bus kampas, kuriuo saulė yra virš horizonto. Šis prietaisas vadinamas gnomonu.
Gnomonas yra senovinis astrologinis instrumentas. Yra ir kitų prietaisų, skirtų matuoti saulės aukštį virš horizonto, pavyzdžiui, sekstantas, kvadrantas, astrolabija.
2 skaidrė
1. Saulės aukščio virš horizonto taškuose, esančiuose toje pačioje lygiagretėje, nustatymas
Vidurdienio dienovidinis (12:00 - Grinvičo dienovidinis laikas) * 15º - jei dienovidinis yra rytų pusrutulyje; (Grinvičo dienovidinio laikas – 12 valandų) * 15º – jei dienovidinis yra Vakarų pusrutulyje. Kuo užduotyje siūlomi dienovidiniai bus arčiau vidurdienio dienovidinio, tuo aukščiau juose bus Saulė, kuo toliau – tuo žemiau.
3 skaidrė
Nustatykite, kuriame iš Australijos žemėlapio raidėmis pažymėtų taškų kovo 21 d. saulė bus aukščiau viso horizonto 5 valandą UTC. Užrašykite savo atsakymo motyvus.
4 skaidrė
Nustatykite, kuria iš nurodytų raidžių žemėlapyje Šiaurės Amerika taškai Grinvičo dienovidinio laiku saulė žemiausiai virš horizonto bus 18 val. Užsirašykite savo samprotavimus.
5 skaidrė
2. Saulės aukščio virš horizonto nustatymas įvairiuose taškuose, kurie nėra toje pačioje lygiagretėje, ir kai yra žiemos (gruodžio 22 d.) arba vasaros (birželio 22 d.) saulėgrįžos diena.
reikia atsiminti, kad Žemė juda prieš laikrodžio rodyklę ir kuo toliau į rytus yra taškas, tuo anksčiau Saulė pakyla virš horizonto .; išanalizuoti užduotyje nurodytų taškų padėtį poliarinių ratų ir tropikų atžvilgiu. Pavyzdžiui, jei klausime nurodyta diena – gruodžio 20 d., tai reiškia dieną, artimą žiemos saulėgrįžos dienai, kai poliarinė naktis stebima teritorijoje į šiaurę nuo poliarinio rato. Tai reiškia, kad kuo toliau į šiaurę yra taškas, tuo vėliau Saulė pakils virš horizonto, kuo toliau į pietus, tuo anksčiau.
6 skaidrė
Nustatykite, kuriame iš Šiaurės Amerikos žemėlapio raidėmis nurodytų taškų, gruodžio 20 d., Saulė pakils virš horizonto anksčiausiu Grinvičo dienovidinio laiku. Užsirašykite savo samprotavimus.
7 skaidrė
3. Užduotys nustatyti dienos (nakties) trukmę, susijusią su pasvirimo kampo pasikeitimu žemės ašisį orbitos plokštumą
reikia atsiminti - žemės ašies pasvirimo kampo į žemės orbitos plokštumą laipsnio matas nustato lygiagretę, kurioje bus poliarinis ratas. Tada atliekama užduotyje pasiūlytos situacijos analizė. Pavyzdžiui, jei teritorija yra ilgos dienos sąlygomis (birželio mėn. Šiaurės pusrutulyje), tai kuo teritorija yra arčiau poliarinio rato, tuo diena ilgesnė, tuo toliau – tuo trumpesnė.
8 skaidrė
Nustatykite, kuri iš lygiagrečių: 20 ° Š, 10 ° Š, ties pusiauju, 10 ° S arba 20 ° S. - gegužės 20 d. bus maksimali dienos trukmė
9 skaidrė
Ant kurios iš paralelių, pažymėtų paveiksle raidėmis, gruodžio 22 d., trukmė dienos šviesos valandos mažiausias?
10 skaidrė
4. Vietovės geografinės platumos nustatymas
Apibrėžkite geografines koordinates taškas, jei žinoma, kad lygiadienio dienomis vidurdienio saulė stovi virš horizonto 40º aukštyje (objekto šešėlis krenta į šiaurę), o vietinis laikas lenkia Grinvičo dienovidinį 3 val. valandų. Užsirašykite savo skaičiavimus ir samprotavimus
11 skaidrė
Lygiadienio dienos
(kovo 21 d. ir rugsėjo 23 d.), kai Saulės spinduliai krenta vertikaliai ties pusiauju 90º – saulės spindulių kritimo kampas = vietovės platuma (šiaurę arba pietus lemia objektų metami šešėliai).
12 skaidrė
Saulėgrįžos dienos
(birželio 22 d. ir gruodžio 22 d.) Saulės spinduliai krenta vertikaliai (90º kampu) į tropiką (23,5º Š ir 23,5 º S). Todėl norint nustatyti ploto platumą apšviestame pusrutulyje (pavyzdžiui, birželio 22 d. Šiaurės pusrutulyje), naudojama formulė: 90º- (saulės spindulių kritimo kampas - 23,5º) = srities platuma.
13 skaidrė
Norėdami nustatyti neapšviestame pusrutulyje esančios srities platumą (pavyzdžiui, gruodžio 22 d. Šiaurės pusrutulyje), naudokite formulę: 90º - (saulės šviesos kritimo kampas + 23,5º) = srities platuma
14 skaidrė
Nustatykite geografines taško koordinates, jei žinoma, kad lygiadienio dienomis vidurdienis Saulė yra virš horizonto 40º aukštyje (objekto šešėlis krenta į šiaurę), o vietos laikas yra 3 valandomis į priekį. Grinvičo dienovidinis. Užrašykite savo skaičiavimus ir samprotavimus. Atsakymas. 50º šiaurės platumos, 60º rytų ilgumos 90º - 40º = 50º (Š, nes objektų šešėlis šiauriniame pusrutulyje krenta į šiaurę) (12-9) х15 = 60º (R, kadangi vietos laikas lenkia Grinvičą, tada taškas, esantis į rytus)
Jeigu kiekvieną dieną matuokite, kokiu kampu saulė pakyla virš horizonto vidurdienį - šis kampas vadinamas vidurdieniu - tada pamatysite, kad jis nėra tas pats skirtingos dienos ir daug daugiau vasarą nei žiemą. Tai galima spręsti be jokio goniometrinio instrumento, tiesiog pagal stulpo metamo šešėlio ilgį vidurdienį: kuo šešėlis trumpesnis, tuo didesnis vidurdienio aukštis, o kuo šešėlis ilgesnis, tuo žemesnis vidurdienio aukštis. Birželio 22 d., Šiaurės pusrutulyje, Saulės vidurdienio aukštis yra didžiausias. Tai ilgiausia metų diena šioje Žemės pusėje. Ji vadinama vasaros saulėgrįžos diena. Kelias dienas iš eilės vidurdienio aukštis Saulės keičiasi itin mažai (iš čia ir posakis „saulėgrįža“), todėl ir dienos ilgumas taip pat beveik nesikeičia.
Po šešių mėnesių, gruodžio 22 d., Šiaurės pusrutulyje yra žiemos saulėgrįžos diena. Tada vidurdienio Saulės aukštis yra mažiausias, o diena trumpiausia. Vėl kelias dienas iš eilės Saulės vidurdienio aukštis keičiasi itin lėtai, o dienos ilgumas beveik nesikeičia. Birželio 22 ir gruodžio 22 d. Saulės vidurdienio aukščių skirtumas yra 47 °. Metuose būna dvi dienos, kai Saulės vidurdienio aukštis yra lygiai 2301/2 mažesnis nei vasaros saulėgrįžos aukštis ir lygiai tiek pat didesnis nei žiemos saulėgrįžos aukštis. Tai vyksta kovo 21 d. (ankstyvas pavasaris) ir rugsėjo 23 d. (ankstyvas ruduo). Šiomis dienomis dienos ir nakties ilgis yra vienodas: diena lygus nakčiai. Taigi Kovo 21-oji vadinama pavasario lygiadienio diena, o rugsėjo 23-oji – diena rudens lygiadienis.
Norėdami suprasti, kodėl per metus keičiasi Saulės vidurdienio aukštis, atliksime tokį eksperimentą. Paimkime gaublį. Žemės rutulyje sukimosi ašis yra pasvirusi į atramos plokštumą 6601 / g kampu, o pusiaujas - 23С1 / 2 kampu. Šių kampų reikšmės nėra atsitiktinės: Žemės ašis į savo kelio aplink Saulę plokštumą (orbitą) taip pat pasvirusi 6601/2.
Padėkime ant stalo ryškią lempą. Ji bus pavaizduoti Saulė. Pajudėkime su gaubliu tam tikru atstumu nuo lempos, kad galėtume
nešiojo gaublį aplink lempą; Žemės rutulio vidurys turi likti lempos lygyje, o gaublio pagrindas turi būti lygiagretus grindims.
Apšviesta visa gaublio pusė, nukreipta į lempą.
Pabandykime surasti tokią Žemės rutulio padėtį, kad šviesos ir šešėlio riba vienu metu eitų per abu polius. Žemės rutulys tokią padėtį Saulės atžvilgiu turi pavasario lygiadienio arba rudens lygiadienio dieną. Sukant Žemės rutulį aplink ašį, nesunku pastebėti, kad šioje padėtyje diena turėtų būti lygi nakčiai, o be to, vienu metu abiejuose pusrutuliuose – Šiaurės ir Pietų.
Tokiame pusiaujo taške įsmeigkime smeigtuką statmenai paviršiui, kad jo galvutė žiūrėtų tiesiai į lempą. Tada nematysime šešėlio nuo šio smeigtuko; tai reiškia, kad pusiaujo gyventojams Saulė vidurdienį jis yra zenite, tai yra, stovi tiesiai virš galvos.
Dabar judėkime su gaubliu aplink stalą prieš laikrodžio rodyklę ir eikime ketvirtadalį savo apskritimo kelio. Tuo pačiu metu turime atsiminti, kad kasmet Žemei judant aplink Saulę, jos ašies kryptis visą laiką nesikeičia, tai yra, Žemės rutulio ašis turėtų judėti lygiagrečiai sau, nekeisdama savo pasvirimo.
Atsižvelgdami į naują Žemės rutulio padėtį, tai matome Šiaurės ašigalis apšviesta lempa (vaizduojančia saulę), o Pietų ašigalyje yra tamsa. Tai yra Žemės padėtis, kai ilgiausia metų diena šiauriniame pusrutulyje yra vasaros saulėgrįža.
Šiuo metu saulės spinduliai į šiaurinę pusę krenta dideliu kampu. Vidurdienio saulė šią dieną stovi savo zenite šiauriniuose tropikuose; šiauriniame pusrutulyje tada vasara, pietų pusrutulyje – žiema. Ten šiuo metu spinduliai į žemės paviršių krenta įstrižai.
Patraukime Žemės rutulį ketvirtadaliu apskritimo toliau. Dabar mūsų Žemės rutulys užėmė tiesiai priešingą padėtį nei pavasaris. Vėlgi, pastebime, kad dienos ir nakties riba eina per abu ašigalius, ir vėl diena visoje Žemėje yra lygi nakčiai, tai yra, ji trunka 12 valandų. Tai atsitinka rudens lygiadienio dieną.
Nesunku įsitikinti, kad šią dieną ties pusiauju Saulė vidurdienį vėl yra savo zenite ir ten vertikaliai krenta ant žemės paviršiaus. Vadinasi, pusiaujo gyventojams Saulė savo zenite būna du kartus per metus: pavasario ir rudens lygiadienių metu. Dabar eikime su Žemės rutuliu ketvirtį apskritimo toliau. Žemė (gaublys) bus kitoje lempos (saulės) pusėje. Vaizdas kardinaliai pasikeis: Šiaurės ašigalyje dabar tamsu, o Pietų ašigalį apšviečia Saulė. Pietinį pusrutulį saulė šildo labiau nei šiaurinį. Šiaurinėje Žemės pusėje yra žiema, o pietinėje – vasara. Tai yra Žemės padėtis žiemos saulėgrįžos metu. Šiuo metu pietinėje tropikoje Saulė yra zenite, tai yra, jos spinduliai krenta vertikaliai. Tai ilgiausia diena pietų pusrutulyje ir trumpiausia šiauriniame.
Apėję dar ketvirtadalį apskritimo, vėl grįžtame į pradinę padėtį.
Padarykime dar vieną įdomų eksperimentą: nepakreipkime Žemės rutulio ašies, o sutvarkyti jis yra statmenas grindų plokštumai. Jei eisime tuo pačiu keliu Su gaublį aplink lempą, mes pasirūpinsime, kad tokiu atveju visa Žemė ištisus metus lygiadienis trunka. Mūsų platumose būtų amžina pavasario-rudens dienomis ir nebūtų staigūs perėjimai nuo šiltų iki šaltų mėnesių. Visur (išskyrus, žinoma, pačius ašigalius) Saulė kiltų tiksliai rytuose 6 valandą ryto vietos laiku, vidurdienį kiltų visada tame pačiame aukštyje tam tikroje vietoje ir nusileistų tiksliai vakaruose. 6 valandą vakaro vietos laiku.
Taigi dėl Žemės judėjimo aplink Saulę ir nuolatinio Žemės ašies pasvirimo į jos orbitos plokštumą, keičiasi sezonai.
Tai paaiškina ir tai, kad Šiaurės ir Pietų ašigalyje diena ir naktis trunka šešis mėnesius, o prie pusiaujo visus metus diena prilygsta nakčiai. Vidutinėse platumose, pavyzdžiui, Maskvoje, dienos ir nakties trukmė ištisus metus svyruoja nuo 7 iki 17,5 valandos.
Antšiauriniame ir pietiniame tropikuose, esančiuose 2301/2 platumos į šiaurę ir į pietus nuo pusiaujo, Saulė savo zenite būna tik kartą per metus. Visose vietose, esančiose tarp atogrąžų, vidurdienio saulė yra zenite du kartus per metus. Erdvė pasaulis, uždarytas tarp atogrąžų, dėl savo šiluminių savybių gavo karštosios zonos pavadinimą. Jo viduryje eina pusiaujas.
23 ° '/ 2 atstumu nuo ašigalio, tai yra 6601/2 platumos, kartą per metus žiemą visą dieną Saulė nepasirodo virš horizonto, o vasarą, priešingai. , kartą metuose ne visai dienai.
Šiose Žemės rutulio šiaurinio ir pietinio pusrutulių vietose bei žemėlapiuose brėžiamos menamos linijos, kurios vadinamos poliariniais apskritimais.
Kuo arčiau ta ar kita vieta yra nuo poliarinių ratų iki ašigalių, tuo daugiau dienų būna vientisa diena (arba kieta naktis) ir Saulė nenusileidžia arba nepakyla. O Žemės poliuose Saulė nepertraukiamai šviečia šešis mėnesius. Tuo pačiu metu saulės spinduliai čia krenta į žemės paviršių labai įstrižai. Saulė niekada nepakyla aukštai virš horizonto. Taigi aplink ašigalius, poliarinių ratų apsuptoje erdvėje ypač šalta. Yra dvi tokios juostos – šiaurinė ir pietinė; jie vadinami šaltaisiais diržais. Būna ilgos žiemos ir trumpos šaltos vasaros.
Tarp poliarinių ratų ir tropikų yra du vidutinio klimato juostos(šiaurėje ir pietuose).
Kuo arčiau tropikų, tuo žiema trumpesnis ir šilčiau, ir kuo arčiau poliarinių ratų, tuo jis ilgesnis ir sunkesnis.
Saulė yra Pagrindinis šaltinisšiluma ir vienintelė mūsų žvaigždė Saulės sistema, kuris tarsi magnetas traukia visas planetas, palydovus, asteroidus, kometas ir kitus kosmoso „gyventojus“.
Atstumas nuo Saulės iki Žemės yra daugiau nei 149 milijonai kilometrų. Būtent toks mūsų planetos nutolimas nuo Saulės paprastai vadinamas astronominiu vienetu.
Nepaisant didelio pašalinimo, ši žvaigždė turi didžiulis poveikisį mūsų planetą. Priklausomai nuo Saulės padėties Žemėje, po dienos seka naktis, po vasaros – žiema, kyla magnetinės audros ir susidaro nuostabiausios pašvaistės. O svarbiausia – be Saulės dalyvavimo Žemėje fotosintezės, pagrindinio deguonies šaltinio, procesas būtų neįmanomas.
Saulės padėtis skirtingais metų laikais
Mūsų planeta uždara orbita juda aplink dangaus šviesos ir šilumos šaltinį. Šį kelią galima schematiškai pavaizduoti kaip pailgą elipsę. Pati Saulė yra ne elipsės centre, o šiek tiek į šoną.
Žemė artėja ir tolsta nuo Saulės, visą savo orbitą užbaigdama per 365 dienas. Mūsų planeta arčiausiai šviesulio yra sausio mėnesį. Šiuo metu atstumas sumažintas iki 147 milijonų km. Arčiausiai Saulės esantis Žemės orbitos taškas vadinamas „periheliu“.
Kuo Žemė arčiau Saulės, tuo labiau apšviestas Pietų ašigalis, o pietų pusrutulyje prasideda vasara.
Arčiau liepos mėnesio mūsų planeta yra kuo toliau nuo pagrindinės Saulės sistemos žvaigždės. Per šį laikotarpį atstumas buvo daugiau nei 152 milijonai km. Žemės orbitos taškas, esantis toliausiai nuo Saulės, vadinamas „afelionu“. Kuo toliau Žemės rutulys yra nuo Saulės, tuo daugiau šviesos ir šilumos gauna šiaurinio pusrutulio šalys. Tada čia ateina vasara, o, pavyzdžiui, Australijoje ir Pietų Amerikoje karaliauja žiema.
Kaip Saulė apšviečia Žemę skirtingais metų laikais
Žemės apšvietimas Saulės skirtingais metų laikais tiesiogiai priklauso nuo mūsų planetos atokumo tam tikru laikotarpiu ir nuo to, kaip „į šoną“ Žemė tuo momentu yra pasukta į Saulę.
Svarbiausias veiksnys, turintis įtakos metų laikų kaitai, yra žemės ašis. Mūsų planeta, besisukanti aplink Saulę, tuo pat metu sugeba suktis aplink savo įsivaizduojamą ašį. Ši ašis yra 23,5 laipsnių kampu dangaus kūno atžvilgiu ir visada pasirodo esanti nukreipta į Šiaurinę žvaigždę. Visiškas apsisukimas aplink Žemės ašį trunka 24 valandas. Ašinis sukimasis taip pat užtikrina dienos ir nakties kaitą.
Beje, jei šio nuokrypio nebūtų, tai metų laikai vienas kito nekeistų, o išliktų pastovūs. Tai yra, kai kur viešpatautų nuolatinė vasara, kitur būtų nuolatinis pavasaris, trečdalis žemės visada būtų laistoma rudeninėmis liūtimis.
Lygiadienio dienomis po tiesioginiais saulės spinduliais randamas Žemės pusiaujas, o saulėgrįžos dienomis saulė savo zenite bus 23,5 laipsnio platumose, sklandžiai artėjant prie likusių metų iki nulinės platumos, t.y iki pusiaujo. Saulės spinduliai, krentantys vertikaliai, atneša daugiau šviesos ir šilumos, jie nėra išsibarstę atmosferoje. Todėl šalių, esančių ant pusiaujo, gyventojai niekada nežino šalčio.
Žemės rutulio ašigaliai pakaitomis yra saulės spinduliuose. Todėl prie ašigalių pusę metų trunka dieną, o pusę metų – naktį. Kai apšviečiamas Šiaurės ašigalis, šiauriniame pusrutulyje ateina pavasaris, o po to – vasara.
Per ateinančius šešis mėnesius vaizdas pasikeis. Pietų ašigalis yra atsuktas į Saulę. Dabar viduje Pietinis pusrutulis prasideda vasara, o šiaurinio pusrutulio šalyse karaliauja žiema.
Du kartus per metus mūsų planeta atsiduria tokioje padėtyje, kur saulės spinduliai vienodai apšviečia jos paviršių nuo Tolimosios Šiaurės iki Pietų ašigalio. Šios dienos vadinamos lygiadienio dienomis. Pavasaris švenčiamas kovo 21 d., ruduo – rugsėjo 23 d.
Dar dvi metų dienos buvo pavadintos saulėgrįža. Šiuo metu Saulė yra arba kuo aukščiau virš horizonto, arba kuo žemiau.
Šiauriniame pusrutulyje gruodžio 21 arba 22 diena yra ilgiausia naktis metuose – žiemos saulėgrįža. O birželio 20 ar 21, atvirkščiai, diena yra ilgiausia, o trumpiausios naktis – vasaros saulėgrįžos diena. Pietiniame pusrutulyje yra atvirkščiai. Gruodį būna ilgos dienos, o birželį – ilgos naktys.
a) Stebėtojui Žemės Šiaurės ašigalyje ( j = + 90 °) neįsijungiantys šviestuvai yra tie, kuriuose yra d--і ?? 0, o ne didėjantys su d--< 0.
1 skirtukas. Vidurdienio Saulės aukštis įvairiose platumose
Saulė turi teigiamą deklinaciją nuo kovo 21 iki rugsėjo 23 d., o neigiamą nuo rugsėjo 23 iki kovo 21 d. Vadinasi, Žemės šiauriniame ašigalyje Saulė nesileidžia maždaug šešis mėnesius, o nekylantis šviesulys – šešis mėnesius. Apie kovo 21 d., Saulė pasirodo virš horizonto (pakyla) ir dėl kasdieninio dangaus sferos sukimosi aprašo vingius, artimus apskritimui ir beveik lygiagrečius horizontui, kasdien kylančias vis aukščiau. Vasaros saulėgrįžą (apie birželio 22 d.) pasiekia Saulė maksimalus aukštis h maks. = + 23 ° 27 " ... Po to Saulė pradeda artėti prie horizonto, jos aukštis palaipsniui mažėja ir po rudens lygiadienio (po rugsėjo 23 d.) pasislepia po horizontu (leidžiasi). Diena, kuri truko šešis mėnesius, baigiasi ir prasideda naktis, kuri taip pat trunka šešis mėnesius. Saulė ir toliau aprašinėdama vingius beveik lygiagrečiai horizontui, bet po ja leidžiasi vis žemiau, Žiemos saulėgrįžos dieną (apie gruodžio 22 d.) nuslūgs žemiau horizonto į aukštį h min = -23 °27 " , o tada vėl ims artėti prie horizonto, jo aukštis padidės, o prieš pavasario lygiadienį Saulė vėl pasirodys virš horizonto. Stebėtojui Pietų ašigalisŽemė ( j= - 90 °) kasdienis Saulės judėjimas vyksta panašiai. Tik čia Saulė teka rugsėjo 23 d., o leidžiasi po kovo 21 d., todėl kai Žemės Šiaurės ašigalyje yra naktis, Pietų ašigalyje yra diena ir atvirkščiai.
b) Stebėtojui poliariniame rate ( j= + 66 ° 33 " ) nenustatyti yra šviestuvai su d--і + 23 ° 27 " , o ne didėjimo tvarka – su d < - 23° 27". Todėl poliariniame rate Saulė nenusileidžia vasaros saulėgrįžos metu (vidurnaktį Saulės centras paliečia horizontą tik šiaurėje N) ir nepakyla žiemos saulėgrįžos dieną (vidudienį saulės disko centras paliečia horizontą tik taške į pietus S, o paskui vėl nusileidžia žemiau horizonto). Likusią metų dalį saulė teka ir leidžiasi šioje platumoje. Tuo pačiu metu jis pasiekia didžiausią aukštį vasaros saulėgrįžos dienos vidurdienį ( h max = + 46 ° 54 "), o žiemos saulėgrįžos dieną jos vidurdienio aukštis yra minimalus ( h min = 0 °). Ant pietinio poliarinio rato ( j= - 66 ° 33 ") Saulė nenusileidžia žiemos saulėgrįžą ir nepakyla vasaros saulėgrįžą.
Šiaurės ir Pietų poliariniai ratai yra teorinės tų geografinių platumų ribos, jei įmanoma poliarinės dienos ir naktys(dienos ir naktys trunka ilgiau nei 24 valandas).
Vietose, esančiose už poliarinių ratų, Saulė yra nesileidžiantis ar nekylantis šviesulys, kuo ilgiau, tuo vieta arčiau geografinių ašigalių. Artėjant prie ašigalių, poliarinės dienos ir nakties ilgis didėja.
c) Stebėtojui šiauriniame atogrąžų regione ( j- = + 23 ° 27 ") Saulė visada yra kylantis ir besileidžiantis šviesulys. Vasaros saulėgrįžos dieną didžiausią aukštį pasiekia vidurdienį. h max = + 90 °, t.y. eina per zenitą. Likusią metų dalį Saulė pasiekia kulminaciją vidurdienį į pietus nuo zenito. Žiemos saulėgrįžos dieną jos mažiausias vidurdienio aukštis yra h min = + 43 ° 06 ".
Pietų tropikuose ( j = - 23 ° 27 ") Saulė taip pat visada teka ir leidžiasi. Tačiau didžiausiame vidurdienio aukštyje virš horizonto (+ 90 °) tai atsitinka žiemos saulėgrįžos dieną, o mažiausia (+ 43 ° 06) " ) – vasaros saulėgrįžos dieną. Likusią metų dalį Saulė pasiekia kulminaciją vidurdienį čia, į šiaurę nuo zenito.
Vietose, esančiose tarp tropikų ir poliarinių ratų, saulė teka ir leidžiasi kiekvieną metų dieną. Pusė metų čia yra dienos ilgumas ilgesnė trukmė naktų, o šeši mėnesiai yra naktis ilgesnė už dieną. Vidurdienio Saulės aukštis visada yra mažesnis nei 90 ° (išskyrus tropikus) ir daugiau nei 0 ° (išskyrus poliarinius ratus).
Vietose, esančiose tarp atogrąžų, Saulė yra zenite du kartus per metus, tomis dienomis, kai jos deklinacija yra geografinė platuma vietos.
d) Stebėtojui prie Žemės pusiaujo ( j- = 0) visi šviestuvai, įskaitant Saulę, kyla ir leidžiasi. Tuo pačiu metu jie yra 12 valandą virš horizonto, o 12 valandą – žemiau horizonto. Todėl ties pusiauju dienos ilgis visada yra lygus nakties trukmei. Du kartus per metus Saulė savo zenite praskrieja vidurdienį (kovo 21 ir rugsėjo 23 d.).
Kovo 21 – rugsėjo 23 dienomis Saulė ties pusiauju pasiekia kulminaciją vidurdienį į šiaurę nuo zenito, o nuo rugsėjo 23 iki kovo 21 d. – į pietus nuo zenito. Minimalus Saulės vidurdienio aukštis čia bus lygus h min = 90 ° - 23 ° 27 " = 66 ° 33 " (birželio 22 ir gruodžio 22 d.).