Prečo je v lete teplejšie a v zime menej? Prečo je v lete teplo a v zime zima? Leto a zima - rôzne uhly dopadu

Slnko je hlavný zdroj teplo a jediná hviezda našej slnečnej sústavy, ktorá ako magnet priťahuje všetky planéty, satelity, asteroidy, kométy a iných „obyvateľov“ vesmíru.

Vzdialenosť od Slnka k Zemi je viac ako 149 miliónov kilometrov. Práve táto vzdialenosť našej planéty od Slnka sa zvyčajne nazýva astronomická jednotka.

Napriek svojej značnej vzdialenosti má táto hviezda obrovský vplyv na našu planétu. V závislosti od polohy Slnka na Zemi ustupuje deň noci, zimu nahrádza leto, vznikajú magnetické búrky a vznikajú najúžasnejšie polárne žiary. A čo je najdôležitejšie, bez účasti Slnka by na Zemi nebol možný proces fotosyntézy, hlavného zdroja kyslíka.

Poloha Slnka v rôznych ročných obdobiach

Naša planéta sa pohybuje okolo nebeského zdroja svetla a tepla po uzavretej obežnej dráhe. Táto dráha môže byť schematicky znázornená ako predĺžená elipsa. Samotné Slnko sa nenachádza v strede elipsy, ale trochu nabok.

Zem sa striedavo približuje a vzďaľuje od Slnka, pričom úplnú obežnú dráhu dokončí za 365 dní. Naša planéta je najbližšie k Slnku v januári. V tomto čase je vzdialenosť znížená na 147 miliónov km. Bod na obežnej dráhe Zeme najbližšie k Slnku sa nazýva „perihélium“.

Čím bližšie je Zem k Slnku, tým viac je južný pól osvetlený a v krajinách južnej pologule sa začína leto.

Bližšie k júlu sa naša planéta pohybuje čo najďalej od hlavnej hviezdy slnečnej sústavy. Počas tohto obdobia je vzdialenosť viac ako 152 miliónov km. Najvzdialenejší bod obežnej dráhy Zeme od Slnka sa nazýva afélium. Čím ďalej je zemeguľa od Slnka, tým viac svetla a tepla dostávajú krajiny severnej pologule. Potom sem príde leto a napríklad v Austrálii a v Mladej Amerike vládne zima.

Ako Slnko osvetľuje Zem v rôznych obdobiach roka

Osvetlenie Zeme Slnkom v rôznych ročných obdobiach priamo závisí od vzdialenosti našej planéty v danom časovom období a od toho, na ktorej „strane“ je Zem v danom momente otočená k Slnku.


Najdôležitejším faktorom ovplyvňujúcim zmenu ročných období je zemská os. Naša planéta, obiehajúca okolo Slnka, sa zároveň dokáže otáčať okolo vlastnej pomyselnej osi. Táto os je umiestnená pod uhlom 23,5 stupňa k nebeskému telu a vždy sa ukáže, že je nasmerovaná k Polárke. Úplné otočenie okolo zemskej osi trvá 24 hodín. Axiálne otáčanie zabezpečuje aj zmenu dňa a noci.

Mimochodom, ak by táto odchýlka neexistovala, ročné obdobia by sa navzájom nenahradili, ale zostali by konštantné. To znamená, že niekde by vládlo neustále leto, v iných oblastiach by bola neustála jar, tretinu zeme by večne polievali jesenné dažde.

Zemský rovník je vždy pod priamymi lúčmi Slnka. Slnečné lúče dopadajúce vertikálne prinášajú viac svetla a tepla, nie sú rozptýlené v atmosfére. Preto obyvatelia krajín ležiacich na rovníku nikdy nepoznajú chlad.

Póly zemegule sa striedavo ocitajú v lúčoch Slnka. Preto na póloch deň trvá pol roka a noc trvá pol roka. Keď je severný pól osvetlený, na severnej pologuli začína jar a ustupuje letu.

Počas nasledujúcich šiestich mesiacov sa obraz zmení. Južný pól je otočený smerom k Slnku. Teraz začína leto na južnej pologuli a zima vládne v krajinách severnej pologule.


Naša planéta sa dvakrát do roka ocitne v pozícii, kedy slnečné lúče rovnomerne osvetľujú jej povrch od Ďalekého severu až po južný pól. Tieto dni sa nazývajú dni rovnodennosti. Jar sa oslavuje 21. marca, jeseň - 23. septembra.

Ďalšie dva dni v roku sa nazývajú slnovrat. V tomto čase je Slnko buď čo najvyššie nad obzorom, alebo čo najnižšie.

Na severnej pologuli nastáva 21. alebo 22. decembra najdlhšia noc v roku – to je zimný slnovrat. A naopak, 20. alebo 21. júna je deň najdlhší a noc je najkratšia - to je deň letného slnovratu. Na južnej pologuli je to naopak. V decembri sú dlhé dni a v júni dlhé noci.

Učení muži 17. storočia museli byť veľmi prekvapení a zažili veľa nevôle, keď čítali knihu Johannesa Keplera „Nová astronómia“. Nemecký matematik, samozrejme, požadoval nie menej ako opustenie kruhových dráh, po ktorých sa planéty pohybujú, a ich nahradenie elipsami! Astronómovia ešte úplne nepochopili revolučné myšlienky Kopernika, ktorý umiestnil Slnko do stredu sveta a Zem tak zredukoval na obyčajnú planétu, keď druhú ranu zasadila dvetisícročnému systém sveta Ptolemaia.

Elipsy! Je to takmer svätokrádež! Kruh je dokonalá postava a ako inak sa môžu telesá pohybovať v nebeskom svete, ak nie po kruhových dráhach! Ale Keplerova teória vysvetlila pohyb planét lepšie ako ktorákoľvek teória, ktorá používala kruhové dráhy. Na základe nej bolo možné robiť presnejšie predpovede, v akom bode oblohy bude tá či oná planéta o rok, desať či sto rokov. Teória fungovala!

Zem, podobne ako iné planéty, sa tiež pohybuje okolo Slnka nie po kruhovej, ale po eliptickej, predĺženej dráhe. To znamená, že naša planéta strávi jednu časť svojej cesty sa blíži k Slnku a druhá časť - vymazané. Bod, v ktorom je Zem najbližšie k hviezde, sa nazýva perihélium , a bod dráhy najvzdialenejší od Slnka sa nazýva aphelion . V dôsledku toho by sa veľkosť Slnka na našej oblohe mala zmeniť.

Rozdiel vo veľkosti Slnka, keď je Zem v perihéliu a v aféliu. foto: Raffaele Esposito

Keďže sa Zem pohybuje po elipse, jej pohyb nerovnomerne. Vzhľadom k tomu, že sila gravitácie klesá so zväčšujúcou sa vzdialenosťou medzi gravitačnými telesami, v blízkosti afélia by sa Zem mala pohybovať pomalšie ako v perihéliu. Samozrejme, že sa to odráža v pohybe Slnka po oblohe: svietidlo sa pohybuje na pozadí hviezd, niekedy rýchlejšie, niekedy pomalšie (nemyslí sa tým denný pohyb Slnka z východu na západ, ale druhý , každoročný pohyb na pozadí súhvezdí!). Musia mať rôzne trvanie a ročné obdobia, pretože ročné obdobie, v ktorom je Zem bližšie k Slnku, naša planéta „preskakuje“ rýchlejšie ako ostatné.

Všetky vyššie uvedené sú zjavnými dôsledkami troch Keplerovych zákonov, ale v bežnom živote zvyčajne prechádzajú našou pozornosťou. A to nie je prekvapujúce - obežná dráha Zeme je takmer kruhová, jej predĺženie je malé. Bez špeciálnych pozorovaní je takmer nemožné všimnúť si účinky pohybu Zeme pozdĺž elipsy.

Tento dlhý predslov vznikol s cieľom povedať to hlavné: dnes, 4. januára 2015, je Zem v perihéliu k Slnku – v bode svojej obežnej dráhy, ktorý je najbližšie k hviezde. Presný dátum podujatia je 4. januára o 06:36 svetového času, alebo o 09:36 moskovského času.

Dnes je Slnko bližšie k Zemi ako v ktorýkoľvek iný deň v roku, čo znamená, že dnes Zem dostane od Slnka najväčšie množstvo svetla a tepla v roku 2015!


Keď je Zem najbližšie k Slnku, na severnej pologuli je zima. Táto pozoruhodná fotografia slnečného halo vznikla 2. januára 2015 na Aljaške. © Tracey Mendenhall Porreca

Zvláštne? Vôbec nie! Pamätajme, že ročné obdobia sa nemenia preto, že by bola Zem bližšie alebo ďalej od Slnka, ale preto, že os rotácie našej planéty je naklonená k rovine obežnej dráhy Zeme. Výsledkom je, že Slnko osvetľuje pol roka hlavne severnú pologuľu Zeme a druhú polovicu roka južnú. Preto je teraz na južnej pologuli Zeme skutočné leto!

Ako sme však písali minulý rok, šesť mesiacov je hrubý odhad. Poďme sa na to pozrieť bližšie.

Hranicami astronomických ročných období sú okamihy rovnodenností a slnovratov. (Nie sú to ľubovoľne zvolené dátumy, ale špeciálne body na obežnej dráhe Zeme, označujúce kľúčové „etapy“ procesu osvetlenia Zeme Slnkom/) Napríklad astronomické leto trvá od okamihu letného slnovratu, ktorý v rôznych rokoch nastáva 20., 21. alebo 22. júna až do jesennej rovnodennosti, ktorá prichádza 22. alebo 23. septembra. Leto teda trvá 93,6 dňa. Jeseň trvá od jesennej rovnodennosti do zimný slnovrat, príde 21. alebo 22. decembra. Spočítajme si počet dní v kalendári medzi týmito dátumami a uistite sa, že jeseň je o 4 dni kratšia! - jej trvanie je 89,8 dňa! Zima je ešte kratšia – len 89 dní. Napokon, trvanie jari je 92,8 dňa. Tu je jasný dôkaz, že Zem sa pohybuje po elipse a v zime je bližšie k Slnku ako v lete!

Rozdiel vo vzdialenostiach od Slnka v lete a v zime je však malý – len asi 5 miliónov km. Dnes je to rovných 147 miliónov 096 tisíc 204 kilometrov. V aféliu presiahne 152 miliónov kilometrov. Vzdialenosť sa mení približne o 3 %. Veľkosť Slnka na našej oblohe sa mení rovnako – voľným okom úplne neviditeľná!

Všetci dobre vieme, že Slnko sa v rôznych ročných obdobiach správa inak. V lete vstáva skoro, stúpa vysoko na oblohu a zapadá neskoro. Naopak, v zime sa Slnko objavuje nad obzorom neskoro a po nízkej a krátkej ceste po oblohe zapadá skoro. V lete sú dni dlhé a noci krátke; V zime sú dni krátke a noci dlhé. Na jar a na jeseň sa deň a noc líšia v trvaní len málo. Ako sa to všetko dá vysvetliť? Vieme predsa, že k zmene dňa a noci, teda k východu a západu Slnka, dochádza preto, že sa Zem otáča okolo svojej osi. Prečo sa netočí rovnako celý rok? Alebo možno dĺžka dňa a noci závisí od nejakého iného dôvodu?

Aby sme to zistili, pozrime sa bližšie na to, ako sa Slnko správa v rôznych obdobiach roka a aká je súvislosť medzi správaním Slnka a zmenami počasia.

V lete aj v zime Slnko vychádza vo východnej časti obzoru, zapadá v západnej časti a na poludnie je na juhu najvyššie nad obzorom. Ale v lete Slnko vychádza medzi východom a severom, teda na severovýchode, a zapadá medzi západom a severom, teda na severozápade. Vďaka tomu je jeho viditeľná dráha po oblohe dlhá a kým sa Slnko dostane na juh, musí prejsť veľa času; Počas tejto doby bude mať Slnko čas vyjsť vysoko. V zime Slnko vychádza medzi východom a juhom, teda na juhovýchode, a zapadá medzi západom a juhom, teda na juhozápade. Jeho cesta po oblohe je kratšia ako v lete. Slnko sa dostane na juh v relatívne krátkom čase a nestihne vystúpiť do výraznej výšky (obr. 5).


Ryža. 5. Zdanlivá dráha Slnka nad obzorom v rôznych obdobiach roka


Vezmime si napríklad Moskvu. V lete v Moskve na konci júna je Slnko nad obzorom približne 17 a pol hodiny a v zime na konci decembra iba 6 a pol. Na poludnie, keď je Slnko na juhu, je v lete viac ako 5-krát vyššie nad obzorom ako v zime.

Nie je ťažké pochopiť, že práve vďaka tomuto rozdielu v správaní sa Slnka v zime a v lete je v zime chladno a v lete teplo. Koniec koncov, v lete Slnko osvetľuje povrch Zeme oveľa dlhšie ako v zime. A slnečné lúče nielen dávajú svetlo Zemi, ale ju aj zahrievajú.

Ale ešte dôležitejší je rozdiel vo výške dráhy Slnka nad horizontom. Keď je Slnko nízko na oblohe, jeho lúče musia prechádzať silnou vrstvou vzduchu, ktorá nielen oslabuje svetlo Slnka, ale aj zachytáva teplo jeho lúčov. Navyše v tomto prípade slnečné lúče dopadajú na zemský povrch nie priamo, ale šikmo, akoby sa po ňom kĺzali. V dôsledku toho všetkého, keď je slnko nízko, slnečné lúče ohrievajú pôdu veľmi málo.

Je to úplne iné, keď je Slnko vysoko nad obzorom. Potom slnečné lúče prechádzajú pomerne tenkou vrstvou vzduchu a dopadajú takmer kolmo na zemský povrch. Vďaka tomu veľmi zahrievajú pôdu.


Ryža. 6. Dráha slnečných lúčov pri nízkych a vysokých polohách Slnka


Pozrite sa na obr. 6. Ľavá strana obrázku ukazuje, ako lúč slnečného svetla dopadá na Zem, keď je Slnko nízko na oblohe. Pravá strana obrázku ukazuje lúč lúčov zo Slnka dopadajúci na Zem, keď je vysoko na oblohe. Rovnaký zväzok lúčov v prvom prípade (keď je Slnko nízko) osvetľuje podstatne väčšiu plochu na zemskom povrchu a prechádza hrubšou vrstvou vzduchu ako v druhom prípade. To objasňuje, prečo zimné Slnko takmer nehreje, zatiaľ čo letné Slnko, naopak, hreje veľmi.

Vidíme teda, že zimný chlad sa vysvetľuje tým, že v zime nie je Slnko dlho nad obzorom a jeho lúče takmer nezohrievajú povrch Zeme. Naopak, v lete sa Slnko dlho drží nad obzorom a jeho lúče výrazne ohrievajú Zem. Preto je v lete teplo.

Sezónna teplota – teplota v lete a v zime – závisí od množstva tepla, ktoré rôzne oblasti Zeme prijímajú zo Slnka. Aby bola teplota oblasti konštantná, musí existovať rovnováha medzi množstvom tepla, ktoré prijíma, a teplotou, ktorú vyžaruje do priestoru. Ak prijmú viac tepla ako vyžarujú, potom sa oteplí. Ak je to naopak, je chladnejšie. Prečo sa počas roka mení množstvo energie, ktorú daná oblasť prijíma zo Slnka?

Dve teórie studenej zimy a teplého leta

Na vysvetlenie teplotných rozdielov v rôznych ročných obdobiach sa používajú dve populárne teórie.

Jeden z nich vidí príčinu v tom, že v zime je chladno a v lete teplo kvôli rozdielom vo vzdialenostiach od Zeme k Slnku, keď sa pohybuje po eliptickej dráhe. Zem sa nachádza vo vzdialenosti od Slnka (147,1 milióna kilometrov v minimálnej vzdialenosti - v perihéliu a 152,1 milióna kilometrov v maximálnej vzdialenosti - v aféliu).

Iná teória považuje za dôvod ročných období na Zemi to, že zemská os je naklonená voči rovine jej obežnej dráhy.

Ďalej od Slnka - nie je chladnejšie

Ak by bola prvá teória úplne pravdivá, potom by obe hemisféry zeme – severná aj južná – mali rovnaké ročné obdobia. Vo všeobecnosti sa to však nedodržiava.

Okrem toho Zem dosahuje perihélium – minimálnu vzdialenosť od Slnka práve vtedy, keď je na severnej pologuli zima – začiatkom januára, keď je chladno, a maximálnu vzdialenosť – afélium – v lete, v júli, keď je teplo. !

Dôvodom zimy a leta je sklon osi rotácie Zeme

Druhá teória vidí príčinu zmien ročných období – zo zimy na leto a späť – v tom, že os rotácie Zeme je voči ekliptike – rovine obehu Zeme okolo Slnka – sklonená o 23,5 stupňa. Táto os vždy prechádza cez severný a južný nebeský pól Zeme. Severný pól ukazuje približne na Polárku.

Obrázok 1 – Severná pologuľa Zeme v zime
(kliknutím zväčšíte - všetky obrázky)

Obrázok 2 – Severná pologuľa Zeme v lete

Keď sa severná pologuľa Zeme odkloní od Slnka, lúče Slnka dopadajú na severnú pologuľu, akoby „prechádzali“. A na južnej pologuli dopadajú lúče takmer „čelom“. Potom na severnej pologuli začína zima a na južnej naopak leto.

Leto a zima - rôzne uhly dopadu

Keď je severná pologuľa Zeme naklonená k Slnku, potom naopak lúče Slnka dopadajú na severnú pologuľu „čelom“ a na južnú pologuľu „nenápadne“. Potom začína leto na severnej pologuli a naopak zima začína na južnej pologuli.

Slnečné lúče v lete dopadajú na zemský povrch takmer kolmo, čím sa koncentruje energia. Táto koncentrovaná energia je schopná zahriať povrch rýchlejšie ako v zime, keď slnečné lúče dopadajú na zemský povrch pod väčším uhlom. Preto je v zime chladnejšie ako v lete. Rovnaká energia sa dostáva do rôznych oblastí zemského povrchu: menej v lete, viac v zime (obrázky 3 a 4). Inými slovami: v lete je hustota slnečnej energie, ktorá dopadá na zemský povrch, väčšia ako v zime.

Obrázok 3 – Nízka hustota slnečnej energie v zime

Obrázok 4 – Vysoká hustota slnečnej energie v lete

Navyše v lete zostáva Slnko nad obzorom dlhšie a má teda viac času zohriať všetko naokolo na vyššiu teplotu ako v zime (obrázky 5 a 6).

Obrázok 5 – Slnečné svetlo pre severnú pologuľu v zime

Obrázok 6 – Slnečné svetlo pre severnú pologuľu v lete

Zima a leto na iných planétach

Rotačné osi väčšiny ostatných planét v slnečnej sústave sú tiež naklonené vzhľadom na ich obežné roviny. Preto majú aj sezónne zmeny teploty.

Merkúr, Jupiter a Venuša majú veľmi malý axiálny sklon - nie viac ako 3 stupne. Pre tieto planéty oveľa väčšiu úlohu v sezónnych zmenách teploty môžu zohrať – na rozdiel od Zeme – zmeny ich vzdialenosti od Slnka. Len Merkúr má však veľký rozdiel medzi perihéliom a aféliom – maximálnu a minimálnu vzdialenosť k Slnku. Extrémne tekutá atmosféra ortuti znemožňuje uskladnenie akejkoľvek slnečnej energie na povrchu. Dráhy Jupitera a Venuše sú takmer kruhové a ich atmosféra je veľmi hustá. Preto sú sezónne zmeny ich teplôt takmer nulové.

Zima a leto na Marse

Mars, rovnako ako Saturn a Neptún, majú sklony svojich rotačných osí podobné ako na Zemi. Avšak Saturn a Neptún majú nulové teplotné zmeny v dôsledku ich veľmi hustej atmosféry, ako aj ich takmer kruhových dráh.

Mars má veľmi veľké sezónne zmeny teploty, pretože má veľmi „tekutú“ atmosféru a vysoko excentrickú obežnú dráhu. Južná pologuľa je najbližšie k Slnku počas leta a najďalej počas zimy. Z rovnakých dôvodov má severná pologuľa Marsu miernejšie sezónne výkyvy ako jeho južná pologuľa. Pretože planéty sa na svojich obežných dráhach pohybujú najpomalšie, keď sú najďalej od Slnka, na južnej pologuli sú krátke, horúce letá a dlhé, chladné zimy.

Ročné obdobia Uránu

Ročné obdobia Uránu sú najzaujímavejšie, pretože sa točí okolo Slnka takpovediac na jeho strane – os Uránu je naklonená k rovine obehu o 98 stupňov. Polovicu „uránskeho“ roka je jedna z jeho hemisfér vždy pod slnečným žiarením a druhá hemisféra je vždy v tieni. V druhej polovici roka tieto hemisféry menia miesto. Hustá atmosféra Uránu veľmi efektívne distribuuje slnečnú energiu z jednej pologule na druhú, takže sezónne zmeny teploty sú tam takmer neviditeľné.

Večná zima na Plutu

Os Pluta je tiež naklonená pod veľkým uhlom – 122,5 stupňa, jeho obežná dráha je zo všetkých planét najelipsovejšia. Navyše má veľmi slabú atmosféru. Pluto je vždy tak ďaleko od Slnka, že je neustále „zamrznuté“ - pri teplote asi mínus 220 stupňov. Už je tam, kde je naozaj zima – v lete aj v zime.

Romanenko Igor

V tejto práci sa študent v spolupráci s učiteľom a rodičmi pokúsil teoreticky preštudovať danú problematiku na danú tému, vykonal doma experiment, opísal experimentálnu prácu a vyvodil závery, čím potvrdil a vyvrátil stanovené hypotézy. dopredu.

Stiahnuť ▼:

Náhľad:

MBOU Mariinskaya Gymnasium

Výskumná práca

na tému Prečo je v lete teplo a v zime zima?

Urobil som prácu

Žiak 3. ročníka B

MBOU "Mariinskaya Gymnasium"

Uljanovsk

Romanenko Igor.

Dozorca

Semenova I.A.,

učiteľka na základnej škole.

Ulyanovsk akademický rok 2016-2017

2. Metódy výskumu.

3. Hypotézy.

4.1. Štúdium teórie o probléme „Prečo je v lete teplo a v zime zima?

5. Závery.

6. Literatúra

7. Aplikácie.

1. Predmet a ciele štúdia.

Všetci dobre vieme, že Slnko sa v rôznych ročných obdobiach správa inak. V lete vstáva skoro, stúpa vysoko na oblohu a zapadá neskoro. Naopak, v zime sa Slnko objavuje nad obzorom neskoro a po nízkej a krátkej ceste po oblohe zapadá skoro. V lete sú dni dlhé a noci krátke; V zime sú dni krátke a noci dlhé. Na jar a na jeseň sa deň a noc líšia v trvaní len málo. Ako sa to všetko dá vysvetliť? Vieme predsa, že k zmene dňa a noci, teda k východu a západu Slnka, dochádza preto, že sa Zem otáča okolo svojej osi. Prečo sa netočí celý rok rovnako? Alebo možno dĺžka dňa a noci závisí od nejakého iného dôvodu? A ako sa slnko správa v rôznych obdobiach roka? Prečo je v lete teplo a v zime zima?

Táto téma ma veľmi zaujíma a vo svojej práci sa pokúsim odpovedať na všetky položené otázky.

2. Metódy výskumu.

  1. Sám som sa snažil odpovedať na otázku: Prečo je v zime zima a v lete teplo?
  2. Rozprával som sa s rodičmi.
  3. Čítam detské encyklopédie "Moja prvá encyklopédia"« Všetko o planétach a súhvezdiach“, „Veľká detská encyklopédia“.
  4. Spoločne s rodičmi som si informácie k problematike zaujímavosti našiel na webových stránkach na internete.
  5. Robil som pokusy o pohybe Zeme okolo Slnka.
  6. Pozoroval som zmeny v prírode v rôznych ročných obdobiach.

3. Hypotézy:

Na začiatku môjho výskumu, aby som sa pokúsil odpovedať na hlavnú otázku „Prečo je v zime zima a v lete teplo?“, som uviedol niekoľko základných predpokladov:

Hypotéza 1 . V lete sa celý svet raduje, kvitnú kvety, rastie zelenina a ovocie, dozrievajú bobule a huby. Na jeseň sa príroda pripravuje na spánok. A keď príroda zaspí, Zima ju prikryje prikrývkou – snehom. A sneh je studený, takže sa ochladzuje.

hypotéza 2 . V lete je teplejšie, pretože Zem je v tomto čase bližšie k Slnku.

Hypotéza 3 . V lete slnko vychádza vyššie nad obzor. V súlade s tým do zemskej atmosféry vstupuje viac priamych lúčov a zahrievajú ju dlhšie. Preto je v lete teplo. Naopak, v zime je Slnko nižšie nad obzorom a menej hreje. Preto je v tomto ročnom období zima.

4. Teoretická a praktická časť

4.1 Štúdium teórie o probléme „Prečo je v lete teplo a v zime zima?

Všetci žijeme na planéte Zem - toto je náš dom. V mytológii sa jej grécke meno volalo Gaia. Zem bola matkou hôr, údolí, potokov a všetkých ostatných útvarov zeme. Bola vydatá za Urán. Na Zemi sa mení denná doba a ročné obdobia. Zem je najväčšia zo všetkých terestrických planét. V súčasnosti žije na našej planéte takmer 7,5 miliardy ľudí. Asi 30 % zemského povrchu pokrýva pevnina, zatiaľ čo 70 % pokrývajú oceány.

Vo vesmíre však nie je sama. Naša planéta Zem je súčasťou slnečnej sústavy.

Slnečná sústava je Slnko a súbor planét, ktoré sú na rovnakej obežnej dráhe so Slnkom a závisia od neho. V našej slnečnej sústave je 9 planét: Merkúr, Venuša, Zem, Mars, Jupiter, Saturn, Urán, Neptún, Pluto. Merkúr je najbližšia planéta k Slnku a naša Zem je tretia. Medzi týmito planétami má život iba tá naša. Nachádza sa v najpriaznivejšej vzdialenosti od slnka. Keby to bolo trochu bližšie k nemu, zhoreli by sme, kúsok ďalej by sme zamrzli v ľadovcoch. Niektoré planéty majú satelity, ktoré obiehajú okolo nich a s nimi aj okolo Slnka. Napríklad satelitom našej planéty je Mesiac.

slnko Dnes je to najväčší objekt v slnečnej sústave. 98% všetkej hmoty v slnečnej sústave sa nachádza vo vnútri Slnka. To znamená, že všetky planéty, mesiace, asteroidy, malé planéty, kométy, plyn a prach by spolu tvorili iba 2 % všetkej hmoty v slnečnej sústave. Slnko je také veľké, že sa doň ľahko zmestí aj zem slnko miliónkrát. Slnko má gravitačnú silu, teda príťažlivosť. Planéty sa preto okolo neho vždy točia v rovnakej vzdialenosti a neodlietajú do otvoreného vesmíru.

Rimania nazývali Sun Sol, čo v angličtine znamená Slnko. V starovekom Grécku sa Slnko nazývalo Helios. Preto sa naša sústava planét nazýva slnečná sústava.

Prečo je však v lete teplo a v zime zima?

Dráha, po ktorej sa zemeguľa pohybuje vo vesmíre, má tvar pretiahnutého kruhu – elipsy. Slnko nie je v strede tejto elipsy, ale v jednom z jej ohniskov. Preto sa v priebehu roka vzdialenosť od Slnka k Zemi pravidelne mení: od 147,1 milióna km (začiatkom januára) po 152,1 milióna km (začiatkom júla). Prechod z teplého obdobia (jar, leto) do chladného obdobia (jeseň, zima) vôbec nenastáva, pretože Zem sa k Slnku buď približuje, alebo sa od neho vzďaľuje. Ale aj dnes si to mnohí ľudia myslia! Pozrite sa na čísla vyššie: Zem je v júni ďalej od Slnka ako v januári!

Faktom je, že Zem a ostatné planéty slnečnej sústavy sa okrem toho, že sa točia okolo Slnka, otáčajú okolo pomyselnej osi (čiara prechádzajúca severným a južným pólom).

Ak by zemská os bola v pravom uhle k obežnej dráhe Zeme okolo Slnka, nemali by sme ročné obdobia a všetky dni by boli rovnaké. Ale táto os je naklonená voči Slnku (o 23°27"). V dôsledku toho sa Zem otáča okolo Slnka v naklonenej polohe. Táto poloha je zachovaná po celý rok, a zemská os smeruje vždy k jednému bodu – k Polárke.

Preto v iný čas Roky Zem vystavuje svoj povrch slnečným lúčom rôznymi spôsobmi. Keď slnečné lúče dopadajú kolmo, rovno, Slnko je teplejšie. Ak lúče Slnka dopadajú na zemský povrch pod uhlom, potom zemský povrch zohrievajú menej.

Slnko stojí vždy priamo na rovníku a v trópoch, takže obyvatelia týchto miest nepociťujú chladné počasie. Tam sa ročné obdobia nemenia tak prudko ako u nás a nikdy nie je sneh.

Zároveň je časť roka každý z dvoch pólov otočený smerom k Slnku a druhá časť je pred ním skrytá. Keď je severná pologuľa otočená smerom k Slnku, krajiny severne od rovníka majú leto a dlhé dni, zatiaľ čo krajiny na juhu majú zimné a krátke dni. Keď priame lúče Slnka dopadajú na južnú pologuľu, začína tu leto a na severnej pologuli zima.

Najdlhšie a najkratšie dni v roku sa nazývajú zimný a letný slnovrat. Letný slnovrat sa vyskytuje 20., 21. alebo 22. júna a zima - 21. alebo 22. decembra. A na celom svete sú každý rok dva dni, kedy sa deň rovná noci. To sa deje na jar a na jeseň, presne medzi dňami slnovratu. Na jeseň sa to deje okolo 23. septembra - to je jesenná rovnodennosť, na jar okolo 21. marca - jarná rovnodennosť.

Teraz sa porozprávajme o téme: „Ako dochádza k zmene dňa a noci“.

Predstavme si. Prišlo letné ráno. Slnko sa objavilo. Stále je ale nízko na oblohe a otepľuje sa veľmi slabo. Keď Slnko vystúpi vyššie, Zem sa začne otepľovať a môžete dokonca behať naboso. A večer Slnko klesá nižšie a nižšie. A Zem sa opäť začne ochladzovať.

To sa stáva aj v zime. Počas dňa, keď Slnko vychádza vyššie, sneh sa začína topiť. Zvukové kvapky padajú zo striech. Stlchnú až večer, keď Slnko klesne nízko.

To všetko sa deje v dôsledku rotácie Zeme okolo vlastnej osi a uhla jej sklonu vzhľadom na obežnú dráhu okolo Slnka.

Ukazuje sa: nízke Slnko neposkytuje takmer žiadne teplo. A čím vyššie stúpa, tým sú jej lúče horúcejšie.

4.2. Pozorovanie zmien v prírode v rôznych ročných obdobiach.

Pozoroval som prírodu, ako sa mení počas roka, čo sa deje s rastlinami, ako sa správa Slnko, v akom čase vychádza a zapadá. Počas svojich prechádzok som sa snažil všímať si najmenšie zmeny v prírode.

Začiatkom leta Slnko vychádza vysoko nad oblohu a začína sa intenzívnejšie zahrievať, dni sa predlžujú a večery sú dlhé a teplé. Príroda kvitne a dozrieva, záhrady sú plné zelene, lúky sú pokryté širokým chodníkom zelenej trávy. Na oblohe sa pomaly vznášajú ťažké kupovité mraky ako obrovské lode. V lete sa môžeme dlho prechádzať vonku, hrať sa s loptou a bicyklovať, kúpať sa v rybníkoch, opaľovať sa. V tráve môžete vidieť veľa rôznych druhov hmyzu a na kvetoch motýle. Toto je moje obľúbené ročné obdobie.

Teplé a horúce dni plynule prechádzajú do mesiaca august, ktorý je miernejší ako júl, pretože denné hodiny sú citeľne kratšie, noci sa ochladzujú a objavuje sa hmlistý opar. Od začiatku mesiaca sa voda v jazerách a rybníkoch ochladila, čím sa skončila kúpacia sezóna. Priemerná teplota v prvej polovici augusta je +17 +19° C. Samotný august je najpokojnejší mesiac v roku. Búrky sa vyskytujú zriedkavo a horúce a suché dni sú o niečo menej bežné. Počasie je často rovnomerne teplé a na stromoch sa miestami objavujú prvé zožltnuté listy, predzvesť jesene.

Začiatok jesene je september. Toto je obdobie babieho leta, kedy je sucho a teplo a príroda sa postupne pripravuje na chlad. Toto je najviac húb a čas, kedy môžete sledovať, ako sa prvé vtáky pripravujú na odlet do teplejších oblastí. Ak sa pozriete na oblohu, môžete vidieť, ako sú vtáky čoraz viac zhlukované a schúlené v kŕdľoch. A les sa stáva tichším, listy výraznejšie žltnú a čoskoro začne padanie listov.

Ochladzuje sa, teraz si môžete zapnúť sako a nezabudnite si so sebou vziať dáždnik. Koniec koncov, jesenné počasie je rozmarné a dážď nie je taký teplý ako v lete.

Na jeseň príroda spomaľuje svoj vývoj a pripravuje sa na zimu; kríky a stromy zhadzujú listy; vtáky odlietajú do teplejších oblastí a tie zvieratá, ktoré zostanú, sa obliekajú do teplých kožuchov; Počasie sa ochladzuje a ku koncu jesene napadne prvý sneh.

Ale jedného novembrového dňa sa môžete ráno pozrieť z okna a vidieť, aké je všetko biele. Všade je sneh. A s najväčšou pravdepodobnosťou sa stále môže roztopiť, ale zima nie je ďaleko.

Zima prichádza! Les si oblieka nadýchané biele plášte. Voda v riekach a jazerách zamŕza a mení sa na ľad. Ale teraz môžete korčuľovať. Ak je sneh mokrý, môžete si vyrobiť snežnú ženu alebo postaviť snehovú pevnosť a hrať sa so snehovými guľami, a ak je suchý, môžete sa zviezť dolu horou na saniach.

V zime príroda spí, pokrytá bielou prikrývkou snehu a ľadu; zimné vtáky sa nachádzajú na holých vetvách stromov; zvieratá zanechávajú stopy v snehu; niekedy sú fujavice a mrazy; dni sú krátke a noci dlhé a chladné. Až od polovice februára začne Slnko hriať, keď vám jeho dopadajúce lúče začnú nebadateľne hriať líca od ľadového mrazu.

Príroda sa s príchodom jari prebúdza. Slnko pekne svieti, sneh sa topí, do lesa sa čoskoro vrátia vtáky z teplejších podnebných oblastí a naplnia les spevom. Vtáky sa chystajú spievať, kvety budú kvitnúť a les bude odetý do zeleného lístia.

Sneh sa na slnku začína topiť a mení sa na vodu. Môžete si vyrobiť loď z papiera a spustiť ju pozdĺž veselého potoka na dvore.

Potoky napĺňajú jazerá vodou. Vtáky prilietajú. Ak prídete bližšie k stromom a pozorne sa pozriete na konáre, môžete na nich nájsť malé nadýchané hrudky. Sú to púčiky - z nich sa čoskoro objavia prvé listy. Vtáky si stavajú hniezda a v lese sa objavuje hmyz a všetko rastlinné a zvieracieho sveta prebúdza zo zimného spánku.

4.3. Vykonávanie experimentu o vplyve Slnka na Zem.

Urobil som malý experiment. Na to som potreboval stolnú lampu, hrala rolu Slnka a zemegule, hrala rolu Zeme.

Na zjednodušenie experimentu som nechal zemeguľu (Zem) nehybnú, fixovanú v jednej polohe a otočil lampu (Slnko) v smere hodinových ručičiek, čím som simuloval obežnú dráhu Zeme, pričom som si vopred vybral referenčný bod.

Na fotografii č.1 - leto, pretože zemská os je naklonená k Slnku a lúče dopadajú na jej povrch v pravých uhloch, čím povrch výrazne zahrievajú.

Na fotografii č.2 - zima, keďže zemská os je naklonená v opačnom smere ako Slnko a lúče na ňu dopadajú pod uhlom, takže zahrievanie povrchu je slabé.

Na fotke č.3 a 4 - jar a jeseň, resp. V týchto časových obdobiach je dĺžka dňa a noci rovnaká - dni rovnodennosti.

A ako vidno z experimentu, Slnko v tomto období veľmi nehreje – ako v lete, ale ani slabo – ako v zime.

5. Závery.

Výsledkom práce, ktorú som urobil:

a) Hypotéza 1 „k zmenám v prírode dochádza v dôsledku zmeny ročných období“ sa potvrdila na základe mojich pozorovaní zmien v prírode v rôznych ročných obdobiach.

b) Hypotéza 2 „Čím bližšie je Zem k Slnku, tým je teplejšia“ sa nepotvrdila, pretože striedanie ročných období nie je ovplyvnené vzdialenosťou, ale uhlom sklonu zemskej osi voči Slnku.

c) Hypotéza 3 „Čím vyššie je Slnko nad obzorom, tým je teplejšie a naopak“ sa potvrdila, pretože počas experimentu som sa presvedčil, že ak je Slnko vyššie nad obzorom, ohrieva Zem viac. To sa deje v lete. A v zime sa teda otepľuje menej, pretože stúpa nižšie nad horizont.

6. Literatúra

1. Veľká detská encyklopédia.

2. Moja prvá encyklopédia. Populárna veda vydanie pre deti. Galnershtein L.Ya.

3. Všetko o planétach a súhvezdiach. Atlas-adresár.

9. ročné obdobia-goda.rf

Striedanie ročných období je u nás bežný jav. V chladných zimných dňoch mrzneme pred silnými mrazmi a s nástupom leta nás trápia neznesiteľné horúčavy. Málokto z nás sa zároveň zamýšľa nad dôvodmi takýchto procesov.


Prečo je v lete teplo a v zime zima? Čo ovplyvňuje striedanie ročných období? A prečo sa zima a leto v rôznych častiach našej planéty vyskytujú v rôznom čase?

Prečo je v zime zima?

Každý vie, že Zem sa otáča okolo Slnka a okolo svojej osi. Zároveň sa v procese svojho pohybu buď približuje k Slnku, alebo sa od neho vzďaľuje na maximálnu vzdialenosť. Zatiaľ čo v perihéliu (v minimálnej vzdialenosti) je od hviezdy vzdialená 147,1 milióna km a pri priblížení (v aféliu) je vzdialená 152,1 milióna km.

Mnoho ľudí verí, že keď je Zem v najväčšej vzdialenosti od Slnka, prichádza zima. V skutočnosti nie je všetko také jednoduché, pretože nástup chladného počasia ovplyvňuje ďalší faktor - os naklonenia planéty.

Os rotácie zemegule sa odchyľuje od roviny jej obehu okolo Slnka o 23,5 stupňa. Prechádza cez južný a severný pól, pričom ten druhý vždy smeruje k Polárke. Pri rotácii okolo Slnka sa teda jednu polovicu roka severná pologuľa planéty nakláňa k hviezde a druhú polovicu roka sa od nej odchyľuje.


V čase, keď uhol sklonu odďaľuje severnú pologuľu od Slnka, sa deň skracuje, slnečné lúče tak dobre nezohrievajú zemský povrch, výsledkom čoho je zima.

Prečo je v lete horúco?

V lete sa všetko deje presne naopak. Keď je severná pologuľa najbližšie k Slnku, dostáva oveľa viac slnečného svetla, dni sa predlžujú, teplota vzduchu sa ohrieva a nakoniec sa stáva horúcim.

Navyše v lete dopadajú na Zem takmer kolmo, takže energia na zemskom povrchu sa koncentruje a ohrieva pôdu oveľa rýchlejšie. V zime naopak lúče prechádzajú, v dôsledku čoho sa pôda a voda v oceánoch nemajú čas rýchlo zahriať a zostávajú chladné.

Inými slovami, v lete je hustota slnečnej energie dopadajúcej na zemský povrch vyššia, v zime je nižšia a od toho závisia teplotné ukazovatele. Navyše v lete sú dlhšie denné hodiny, Slnko svieti oveľa dlhšie nad horizontom, a preto má oveľa viac času na zohriatie pôdy a vodných plôch.

Ako sa menia ročné obdobia v rôznych zónach Zeme?

Keď na severnej pologuli začína leto, na južnej pologuli prichádza zima, pretože je v tom čase ďalej od Slnka. Podobná vec sa deje v druhej polovici roka: keď sa južná pologuľa približuje k našej hviezde, stáva sa horúcou a na severnej pologuli sa stáva chladnou.


Zároveň sú v rôznych zónach planéty rôzne klimatickými podmienkami, keďže sú v nerovnakej vzdialenosti od rovníka. Čím bližšie sú regióny k rovníku, tým je podnebie teplejšie a naopak - regióny ďalej od rovníka zažívajú chladnejšie teploty.

Počasie môže byť ovplyvnené aj polohou určitých regiónov vo vzťahu k hladine mora. S rastúcou nadmorskou výškou klesá a Zem vydáva menej tepla, takže v horských oblastiach je vždy chladnejšie aj v letnom období.

Prečo na rovníku nie je zima a leto?

Prečo závisí stupeň tepla a chladu od polohy k rovníku? Faktom je, že táto pomyselná čiara prechádzajúca stredom Zeme, bez ohľadu na os naklonenia planéty, je vždy najbližšie k Slnku.

Z tohto dôvodu regióny ležiace na rovníku neustále zažívajú veľký prílev slnečného žiarenia a teplota vzduchu na ich území zostáva nezmenená v rozmedzí +24...+28 °C.


Slnečné lúče navyše dopadajú na rovník v pravom uhle, vďaka čomu táto časť pevniny dostáva viac svetla a tepla ako ostatné.

Každý vie zo školy, že naša planéta sa točí ako okolo Slnka, tak aj okolo vlastnej osi – pomyselnej čiary spájajúcej dva póly – severný a južný. Toto usporiadanie vecí ovplyvňuje meniace sa ročné obdobia a dennú dobu.

Ak si položíte otázku, prečo je v zime zima, najčastejšia odpoveď bude: Slnko sa vzdialilo od Zeme na maximálnu možnú vzdialenosť. Na tomto tvrdení je niečo pravdy, ale len čiastočne, pretože na zmenu ročných období vplývajú aj iné faktory.

Príčiny chladného počasia v zime

Vzdialenosť


V procese rotácie sa naša planéta skutočne približuje k hviezde a potom sa vzďaľuje. Maximálna vzdialenosť, v ktorej sa nachádzajú dva nebeské objekty (v aféliu, ak hovoríme vedecky), je 152,1 milióna km, minimálna (z vedeckého hľadiska to bude „v perehéliu“) je 147,1. Formovanie tohto názoru bolo ovplyvnené skutočnosťou, že Zem má guľový tvar a na obežnej dráhe sa pohybuje v tvare oválu. Keď sa povrchy planéty a hviezdy vzdialia, slnečné lúče prestanú dodávať svoje teplo, a preto teplota klesá. Severná pologuľa zažíva túto situáciu medzi decembrom a februárom.

Súvisiace materiály:

Je pravda, že v zime je vo vzduchu menej kyslíka?

Krátky deň

No príchod chladného počasia neovplyvňuje len vzdialenosť medzi Slnkom a Zemou. Os našej planéty je naklonená vzhľadom na obežnú dráhu, ktorej uhol je 23,5 stupňa. Severný pól je vždy nasmerovaný k hviezde zvanej Polárka, čo spôsobí, že sa Zem nakloní smerom k Slnku na 6 mesiacov a rovnaký časový úsek pre odchýlku planéty od hviezdy. Uhol sklonu teda odstraňuje povrch, čím sa deň skracuje. Slnečné lúče jednoducho nemajú dostatok času na zahriatie Zeme.

Zmena atmosféry

Navyše Slnko vychádza menej vysoko na oblohu. Kombinácia dvoch skutočností má za následok zníženie teploty, čo vedie k zníženiu vyparovania. Hlavným kritériom udržania tepla na povrchu je koncentrácia vodnej pary, ktorej pokles vedie k úniku ohriateho vzduchu do priestoru. Pokles teploty spôsobuje lepšie rozpúšťanie kyseliny uhličitej v atmosfére, ktorá dokáže absorbovať infračervené žiarenie. Keď sa jeho podiel zníži, rýchlejšie nastáva tepelné vyžarovanie.

Súvisiace materiály:

Ako zimujú ryby?

Zima a leto v rôznych častiach planéty

Na severnej pologuli je zima, na južnej je leto. A naopak. Deje sa tak preto, lebo jednu polovicu roka sa severná pologuľa Zeme nakláňa k Slnku a druhú polovicu roka sa odchyľuje. Niektorí preto oslavujú Nový rok a vianočné sviatky, keď je chladno, iní zas, keď je horúco.


Existuje však aj niečo ako geografické zóny. A klíma sa mení v závislosti od vzdialenosti, ktorá ju delí od rovníka - konvenčnej čiary rozdeľujúcej planétu na severnú a južnú pologuľu. Rovník je kolmý na os rotácie Zeme, takže uhol sklonu nie je rozhodujúci. Teplota v regiónoch prechádzajúcich pozdĺž tejto podmienenej čiary je počas celého roka približne rovnaká a rovná sa 24-28 stupňom so znamienkom „+“. Do tejto časti zeme sa dostáva viac tepla, svetla a slnečného žiarenia, pretože lúče dopadajú v pravom uhle.

Je známe, že naša planéta má tvar gule. Mnohé deti sa od detstva učia, že práve preto nie je rozloženie tepla na našej planéte rovnomerné. Všetci zároveň vieme, že naša planéta sa neustále otáča okolo svojej osi. Mnoho ľudí sa však stále čuduje, prečo sa ukazuje, že nie všetkým obyvateľom planéty je v lete teplo. Okrem toho zostáva nejasné, prečo je v niektorých regiónoch zima, zatiaľ čo v iných je neuveriteľne horúco.

Prečo je v zime taká zima

Mnoho ľudí nechápe, prečo je v zime v jednej časti planéty veľmi teplo a v inej chladno. Ako sme si všimli na začiatku, okrem rotácie okolo Slnka sa Zem otáča aj okolo svojej osi. Keď sa menia ročné obdobia, uhol vytvorený medzi obežnou dráhou a osou tiež prechádza určitými zmenami. Tento uhol je 23 stupňov a počas roka robí mierne odchýlky.

V severných zemepisných šírkach sa s nástupom zimy lúče začínajú kĺzať po povrchu severnej pologule. Inými slovami, Slnko k nim už nie je v pravom uhle. To je dôvod, prečo teplota vzduchu začína klesať. Naša krajina sa nachádza na severnej pologuli. Preto leto v regiónoch našej krajiny začína, keď na ne slnečné lúče dopadajú v pravom uhle.

Medzitým je v niektorých regiónoch Ruska, napríklad na území Krasnodar, teplé počasie takmer po celý rok. Je to spôsobené tým, že región Krasnodar sa nachádza v inej zemepisnej šírke.

Čo sa týka krajín, kde je vždy horúco aj v zimných mesiacoch, ich prípad sa vysvetľuje blízkou polohou pri rovníku. Slnečné lúče na ne neustále dopadajú kolmo. Za zmienku stojí, že v krajinách s ostro kontinentálnym podnebím počasie nezávisí od polohy na zemeguli a ročného obdobia, ale najmä od aktivity prúdenia vzduchu.



zdieľam