Як правильно пояснити дітям, чому настає зима? Пори року на планетах сонячної системи Зима час великих змін у природі
Причини зміни пори року для кожної людини стають актуальними. Вже у дитячому віцідитина починає ставити запитання. Чому настає зима? Що відбувається із нашою планетою? Чому в різних країнахрізний клімат?
Першим та основним поясненням є створення оптимальних кліматичних умовдля проживання. Зі температура на всій планеті стає комфортною для проживання.
Що говорить про зміну пір року астрономія?
Весна, літо, осінь, зима – це вічні та незмінні явища природи. Причиною таких природних явищ стає рух земної кулів космічному просторі. Земля рухається умовною орбітою, що має форму витягнутого кола.
На жаль, багато людей досі живуть стереотипами шкільних програмде поясненням того, чому настає зима, служило наближення і віддалення планети від Сонця під час руху.
Астрономи вже давно спростували цю теорію і стверджують, що зміна настає через осі обертання планети. Вона нахилена на 23 градуси, тому сонячні променінерівномірно обігрівають різні ділянки Землі у час.
Чому взимку дуже холодно?
Рух Землі орбітою навколо сонця займає 1 рік або 365 днів. Під час всього руху планета виконує обертання своєю умовною осі, що стає
Коли північне повертається до Сонця, воно отримує максимальна кількістьпроменів, при цьому в південному такі промені будуть падати «мимохідь» на земну поверхню.
Осінь, зима - це періоди часу, коли Земля перебуває в максимальному відстані від Сонця. День стає коротким, а сонце світить, але не гріє.
Мінімальна кількість тепла від небесного світила пояснюється просто. Промені опускаються на поверхню косо, сонце не піднімається високо над горизонтом, тому прогрівання повітря буде повільним.
Що відбувається з повітряними масами взимку?
Коли знижується температура повітря, відбувається зменшення випарів, змінюється вологість повітря. Коли в атмосфері зменшується концентрація водяної пари, можливість затримувати тепло на Землі також зводиться до мінімуму.
Прозора атмосферна маса повітря не здатна поглинати інфрачервоне випромінювання, яке виконує обігрів повітря і поверхні землі. Чому взимку холодно? Лише тому, що поверхня та повітря не можуть утримувати тепло, яке й так подається у мінімальних кількостях.
Яке сонце взимку?
Вкрай важливо пояснити дітям про сонце, його зміни у зимовий період. Тут має бути зроблений акцент на тому, що Сонце - це величезна розпечена зірка, навколо якої обертається велика кількість планет.
Сонце має величезну температуру, до нього не може наблизитися жодна людина чи літальний апараттому що воно просто розплавить і знищить їх.
Завдяки сонячній енергії, променям на планеті Земля можливе життя: ростуть дерева, живуть тварини та люди. Без сонячного тепла живе помре за короткий проміжок часу.
Сонячна енергія та промені взимку не гріють так інтенсивно, але можуть принести більше шкоди шкірі. Така особливість має логічне пояснення: вся поверхня планети, яка має відбивати промені, - світла та дзеркальна, оскільки вкрита снігом. Людське тіло - не може відображати, воно приймає ультрафіолетові промені та активно насичується ними. Лікарі наголошують на тому, що засмага в зимовий період часу більш небезпечна, ніж у літній. Шкіра перенасичується ультрафіолетом від сонця і навіть може отримати опіки.
Чому настає зима, дітям та дорослим можна пояснити, знаючи основи астрономії. Але що таїть у собі зимова природаякі цікаві фактипро зиму відомі науці та людям?
- Сніжинки. Вчені неодноразово досліджували сніжинки, що опускаються на поверхню землі. Така робота вимагає особливої підготовки, оснащення та педантичної. Відкриттям для людей стало те, що сніжинки можуть мати 7 видів: зіркові кристалики, голки, стовпці, стовпці з наконечниками, прозорі дендрити, сніжинки неправильної форми.
- Швидкість снігової маси. Для багатьох сніг - це м'яка повітряна субстанція, але при великій кількості снігової маси він може сходити з поверхні землі у формі лавини. Мінімальна швидкість такої лавини – 80 км/год, максимальна – 360 км/год. Величезна маса снігу зносить все на своєму шляху. Якщо під лавину потрапляє людина, вона гине через величезної ваги чи нестачі кисню.
- Для більшості населення планети питання, чому настає зима, не є актуальним. Вони навіть не знають, що може наступати різка зміна температури повітря, показники опускатимуться нижче 0, йде сніг. У деяких королівствах спекотних країн влаштовують ігри на штучному снігу із цукру, щоб потішити своїх підданих.
Чому настає зима? Таке питання рано чи пізно ставить кожна дитина. Використовуючи представлений матеріал, кожен з батьків зможе легко та цікаво відповісти йому на це запитання.
Зміна пір року - вічне та незмінне явище природи. Причина його полягає у русі Землі навколо Сонця. Шлях, яким у космічному просторі рухається земна куля, має форму витягнутого кола - еліпса. Сонце знаходиться не в центрі цього еліпса, а в одному з її фокусів. Тому протягом року відстань від Сонця до Землі періодично змінюється. Перехід від теплої пори року (весна, літо) до холодної (осінь, зима) відбувається зовсім не тому, що Земля наближається до Сонця, то віддаляється від нього. Адже і сьогодні так думають багато людей!
Справа в тому, що Земля, окрім звернення навколо Сонця, обертається навколо уявної осі (лінії, що проходить через Північний та Південний полюси). Якби вісь Землі була під прямим кутом до орбіти Землі навколо Сонця, у нас не було б пір року, а всі дні були б однаковими. Але ця вісь нахилена по відношенню до Сонця (на 23°27"). В результаті Земля обертається навколо Сонця в похилому положенні. Це положення зберігається цілий рік, А вісь Землі завжди спрямована в одну точку - на Полярну зірку. Тому в різні пори року Земля по-різному підставляє сонячним променям свою поверхню. Коли сонячні промені падають прямовисно, прямо, Сонце спекотніше. Якщо промені Сонця падають на земну поверхню під кутом, то вони гріють земну поверхню слабше.
Промені Сонця падають на Землю Сонце завжди стоїть прямо на екваторі та в тропіках, тому мешканці цих місць не знають холодів. Там не так різко, як у нас, змінюються пори року, і ніколи не буває снігу. У той же час частину року кожен із двох полюсів повернутий до Сонця, а другу частину прихований від нього. Коли Північна півкуля повернуто до Сонця, у країнах на північ від екватора - літо і день довгий, на південь - зима, а день короткий. Коли прямі промені Сонця падають на Південну півкулю - тут настає літо, а Північному - зима.
Зима та літо у Північному та Південній півкуліНайдовші та найдовші короткі дніу році називаються днями зимового та літнього сонцестояння. Літнє сонцестояння настає 20, 21 чи 22 червня, а зимове – 21 чи 22 грудня. А ще в усьому світі щороку є дві доби, коли день дорівнює ночі. Це відбувається навесні та восени, рівно між днями сонцестояння. Восени це відбувається близько 23 вересня – це осіннє рівнодення, навесні близько 21 березня – весняне рівнодення. Річний рух Землі навколо Сонця
Зміна пір року на землі – це звичайне явище. Ми настільки звикли до того, що пори року послідовно змінюють один одного, що практично цього не помічаємо. Адже саме з настанням кожного нового сезону змінюється весь наш спосіб життя.
Пора року визначає вибір одягу та занять для відпочинку. Так влітку ми їздимо у відпустку і збираємо гриби і ягоди, восени складаємо красиві композиції з опалого листя і дарів природи, взимку будуємо снігові фортеці і граємо в хокей на льоду, навесні милуємося цвітінням рослин і дерев і радіємо наступу тепла.
Чому змінюються пори року
Пори року всього чотири. Їх ще називають сезони року. Літо відрізняється від зими тривалістю дня: літні ночі коротші за зимові. Весна та осінь – це періоди, коли літо поступово переходить у зиму та навпаки.
Якщо говорити про центральну частину Росії, то тут сезони року мають такі ознаки:
- Весна.Від довгого зимового сну прокидається природа. Стає тепло. Рослини починають активно цвісти.
- Літо.На цей час доводиться максимальне підвищеннятемператури повітря. Рослини розмножуються та плодоносять.
- Осінь.Поступове зниження температури повітря. Рослини уповільнюють своє зростання, природа готується до настання зими.
- Зима.Холод, опади у вигляді снігу. Природа занурюється у довгий зимовий сон.
Чому відбувається зміна пір року? У чому суть цього природного явища? Щоб наочно уявляти сенс, що відбувається, потрібно розуміти, як відбувається рух земної кулі в космічному просторі, тоді причина зміни пір року стане цілком очевидною.
Є два види цього руху:
- За добу планета Земля повністю обертається навколо своєї осі (так називається умовна лінія, що проходить через північний і південний полюс). Саме тому спостерігається зміна дня та ночі. Люди, що живуть на континентах, повернутих до Сонця, не сплять, тоді як жителі протилежної півкулі сплять.
- Протягом року Земля, переміщаючись навколо Сонця орбітою, що нагадує еліпс, робить повний оборот.
На орбіті Землі виділяють дві точки:
- Перігелій.Відстань між нею та Сонцем – 147 млн км. Найближча по відношенню до Сонця.
- Афелій.Віддалений від Сонця на 152 млн км, тому є найдальшою точкою.
Як ви бачите, між цими точками є різниця, яка оцінюється приблизно 3%. Як наслідок кількість сонячної енергії, що отримується у двох точках неоднакова, різниця становить близько 7%. Але якщо ви подумаєте, що тепліше в тій точці Землі, яка знаходиться ближче до Сонця, помилитеся. Січень – пік зимового холоду – настає у Північній півкулі, коли наша планета знаходиться у перигелії.
Виходить, що положення Землі щодо Сонця не впливає на зміну пір року. Набагато важливіший чинник – кут її нахилу, що становить 23,5°. Коли Земля здійснює річний круговий оборот навколо Сонця, зверненими до зірки обидві півкулі стають по черзі. Відповідно континенти, спрямовані до Сонця, отримують більше світла, і там настає літо. На протилежному боці, що отримує втричі менше тепла, починається зима.
Ви запитаєте, що було б, якби не було цього кута? І тут не можна було б виділити поняття «пори року». Адже обертання Землі відбувалося б вертикально, всі її точки перебували б на однаковій відстані від зірки, а отже, отримували однакову кількість тепла.
Отже, відповідь на питання, чому настає зима чи літо, проста. Зміна пір року відбувається тому, що Земля обертається навколо Сонця під певним кутом нахилу.
Чому відбувається зміна пір року? Енциклопедія для дітей
Зміна сезонів у земних півкулях
Тепер ви розумієте, як і чому змінюються пори року на Землі. Розглянемо докладніше, як вони змінюються у Північній та Південній півкулі.
При наближенні до Сонця, на континентах Північної півкулі починається літо. Дні стають довгими, а в регіонах, що знаходяться ближче до полюса, ясно навіть за північ. Потім, рухаючись по орбіті, Земля опиняється на протилежній від Сонця стороні, і за рахунок впливу кута нахилу Північна півкуля віддаляється від сонячного світла та тепла, що знаменує прихід зими на його континенти.
Зауважте, що люди, що живуть у країнах екваторіального та тропічного поясів, не знайомі із зимовими морозами. Справа в тому, що на положення екватора щодо Сонця рух земної кулі за своєю орбітою практично не впливає. Тому пори року тут не такі контрастні, як, наприклад, у Росії, і перехід від одного сезону до іншого дуже плавний.
Астрономічне явище переходу Сонця з однієї півкулі в інше, називається рівнодення .
Дати рівнодення:
- Весняне.Відбувається з 20 до 21 березня. У цей час Сонце дає більше тепла Північній півкулі.
- Осіннє.Спостерігається з 22 до 23 вересня. Сонце прямує до Південної півкулі.
Якщо ви ставили питання, чому, наприклад, в Південній Америцізима - це спекотна пора року, то, володіючи цими знаннями, зможете легко знайти відповідь.
З березня по вересень Північна півкуля звернена до Сонця. Воно отримує більше світла і тепла, ніж Південне, і на його континентах поступово настає літній сезон, коли день довший за ніч. Потім Земля, не змінюючи кута нахилу, змінює своє положення, і тепер континенти Південної півкулі звернені до Сонця, і традиційно холодні в нашій країні зимові місяцітам гарячі. У цей час до країн Північної півкулі повертається зима.
Отже, наша планета протягом року здійснює повний оборот навколо Сонця, за цей період різні її ділянки встигають нагріватися або охолоджуватися, залежно від кількості тепла, що надходить до них.
Кліматичні пояси Землі
Регіони нашої планети відрізняються своїм кліматом. Наявність кліматичних поясів пов'язана з нерівномірним нагріванням Сонцем поверхні земної кулі та різного ступеня розподілу на ній опадів.
Астрономічні пори року не завжди збігаються з кліматичними сезонами на континентах. Наприклад, в одному регіоні сніг випадає взимку, а дощ іде влітку, в іншому протягом великого періоду часу взагалі не буде жодних опадів, а довгі затяжні дощі починаються у певний момент року.
Види кліматичних поясів Землі:
- Екваторіальний.Навесні та восени в регіонах цього поясу – сезон посухи, влітку та взимку йдуть зливи.
- Тропічний. Спекотна погодастоїть протягом усього року, рясні опади спостерігаються лише у холодний сезон дощів.
- Помірний(включає країни Західної Європи, Центральну частину Росії).Восени та взимку випадає багато опадів, на землю лягає сніг, влітку та навесні тепло та відносно сухо.
- Арктика та Антарктида. Цей кліматичний пояс характеризується сталістю температури: вона завжди тримається нижче за нуль. Зміна полярної ночі та дня означає зміну пір року.
Сьогодні в один день поміняти холодну пору року на теплу і потрапити із зими в спекотне літо дуже просто, достатньо купити квиток на літак. Цією особливістю природи користуються багато любителів подорожей.
Як відбувається зміна пір року
Пояснити студентам причину зміни на Землі пір року - це, мабуть, сама складна задачадля будь-якого викладача астрономії. Хоч би як викладач намагався пояснити, що зміна пір року ніяк не пов'язана з тим, наскільки далеко Земля знаходиться від Сонця, багато чи навіть більшість студентів у це не вірять. Проведені опитування показали: навіть випускники Гарвардського університету думають, що літо - це коли Земля знаходиться найближче до Сонця, а зима - коли Земля далі від Сонця.
При цьому студенти забувають, що коли в Північній півкулі літо, у Південній півкулі - зима. І коли в Австралії літо, у Росії – зима. Але і Австралія, і Росія знаходяться на одній і тій же планеті Земля.
Справжня причиназміни пір року – це нахил земної осі (рис. 5.2). Вісь обертання, уявна лінія, що сполучає північний і південний полюси Землі, не перпендикулярна площині земної орбіти, якою вона рухається навколо Сонця. І відхилення осі від перпендикуляра становить 235°. Вісь спрямована на північ у крапку серед зірок біля Полярної зірки. (Насправді, вісь повільно змінює свій напрямок і згодом вказуватиме не на Полярну, а на іншу зірку.)
Рис. 5.2. Зміна пір року
Нині Полярна зірка (т. е. та, яку вказує північний полюс Землі) - це
Вісь Землі спрямована "вгору" крізь Північний полюс і "вниз" - крізь Південний. Коли Земля знаходиться на одному боці своєї орбіти, вісь, спрямована "вгору", вказує теж приблизно у бік Сонця, оскільки опівдні у Північній півкулі Сонце знаходиться високо в небі. Через шість місяців вісь, спрямована "вгору", тепер вказуватиме у протилежний бік від Сонця. Насправді, вісь завжди спрямована в тому самому напрямку в космосі, але тепер Земля знаходиться з протилежного боку від Сонця.
Літо приходить у Північну півкулю, коли вісь, спрямована через Північний полюс вгору, вказує приблизно у бік Сонця. У цій ситуації Сонце опівдні знаходиться вище над горизонтом, ніж у решту сезонів року, тому воно краще висвітлює Північну півкулю і дає більше тепла. В цей же час вісь, що проходить вниз через Південний полюс, спрямована від Сонця, тому Сонце опівдні знаходиться нижче над горизонтом, ніж будь-якої іншої пори року, і гірше висвітлює Південну півкулю. У цей час в Австралії настає зима.
Влітку світлого часу доби більше, ніж узимку, тому що Сонце знаходиться вище над обрієм. Тому йому потрібно більше часу, щоб спочатку піднятися на цю висоту, а потім спуститися. І, оскільки день триває довше, у цей час тепліше.
У міру того як Земля рухається по орбіті навколо Сонця, здається, що Сонце переміщається по небу по якомусь колі, яке називається екліптикою (про це йшлося в розділі 3). Площина екліптики нахилена до площини екватора точно під таким самим кутом, як вісь Землі - 23,5 °. З цього погляду визначимо такі поняття.
Момент перетину небесного екватора є центром видимого сонячного диска. Весняне рівнодення настає, коли Сонце переходить з південної півкулі небесної сфери на північ і зазвичай відбувається близько 21 березня. Осіннє рівнодення буває близько 23 вересня. Поблизу рівнодення тривалість дня середніх широтах приблизно дорівнює тривалості ночі.
Коли Сонце переходить з південної півкулі небесної сфери до північної, тобто перетинає небесний екватор "знизу вгору", настає перший день весни, який називається днем весняного рівнодення . Він припадає на 20-21 березня. У Південній півкулі Землі настає астрономічна осінь, а Північній - астрономічна весна. Поблизу рівнодення тривалість дня середніх широтах приблизно дорівнює тривалості ночі.
Коли Сонце досягає найвищої (північної) точки на екліптиці, це день літнього сонцестояння. Припадає приблизно на 21-22 червня. З цього дня у Північній півкулі починається астрономічне літо, а у Південній – астрономічна зима.
Коли Сонце переходить із північної півкулі небесної сфери в південну, тобто перетинає небесний екватор "згори донизу", це початок осені, день осіннього рівнодення . Зазвичай вона припадає приблизно на 23 вересня. У Південній півкулі Землі настає астрономічна весна, а Північному - астрономічна осінь.
Коли Сонце досягає найнижчої (південної) точки на екліптиці, це день зимового сонцестояння. Припадає приблизно на 21–22 грудня. З цього дня у Північній півкулі починається астрономічна зима, а у Південній – астрономічне літо.
Звична для нас зміна пір року відбувається не повсюдно. У школі про це не кажуть, але факт лишається фактом. Чотири періоди, на які умовно поділено «наш» рік, можна виділити лише в межах помірного кліматичного пояса. В інших географічних поясахкартина чергування кліматичних циклів значно спрощена.
Наприклад, в екваторіальному кліматичному поясі погода однакова весь рік – середньодобові температури дорівнюють 24°C, а кількість опадів залежить від розташування конкретної ділянки земної поверхніщодо океану, рельєфу та панівних вітрів.
У тропічному кліматичному поясі виділяють 2 сезони – сухий та спекотний, а потім сухий та дуже спекотний сезон. В Антарктиді – те саме, тільки в іншій тональності. Холодний і сухий і дуже холодний і сухий сезони. Таким чином - Пори року доступні лише мешканцям помірного кліматичного поясу в обох півкулях, а також у прилеглих до них суб-поясах – субтропічному, субарктичному та субантарктичному, але в більш змазаному та нівельованому варіанті.
Матеріали на тему:
Чому восени виникає поганий настрій?
Чому відбувається зміна пір року?
Основна причина зміни пір року це обертання Землі навколо Сонця. Ще одна ключова причина, яка максимально проявляє себе у помірних широтах, є характерний нахил земної осі. По відношенню до поверхні екліптики вона знаходиться під кутом 66,56°.
Тому саме на цій широті ми бачимо повноцінну, повнокровну та яскраву зміну пір року, дні сонцестояння, рівнодення, полярний день-ніч.
Завдяки нахилу земної осі Сонце піднімається над землею протягом усього року під різними кутами. Взимку – кут гостріший. Влітку – тягнеться до прямого кута. Але не дотягується. Повноцінні 90 ° можна зафіксувати лише на екваторі. А на полюсах сонячні промені просто ковзають, обмежені максимальним значеннямкута падіння в 27-30°.
Для помірного поясачас, коли планета максимально наближена і нахилена до Сонця, іменуватиметься «влітку». Віддалена та відхилена по осі від площини екліптики – «взимку». Правило діє лише однієї півкулі. Перехідні процеси між двома крайніми точками назвали «восени» та «навесні».