Линия УМК Е. В. Саплиной. Окружающий мир (1-4)

Окружающий мир

География

Почему зимой холодно, а летом тепло?

«Почему летом жарко?» - этот детский вопрос очень актуален, учитывая время года. Зимой его заменит другой – «Почему зимой холодно?», сопровождаемый попыткой согреть через варежки замерзшие ладошки. В нашей новой рубрике «Почемучки» мы будем регулярно отвечать понятным и простым языком на самые интересные вопросы дошколят и школьников.

«Почему летом жарко, а зимой холодно?» - этот вопрос задают как дошколята, так и школьники. Казалось бы, ну в чем сложность: наклон оси, вращение земли, Солнце... Но когда пытаешься объяснить ребенку, начинаешь путаться сам.

Ответ на вопрос: причина в угле наклона оси Земли

Наша планета Земля движется вокруг Солнца, а сама земная ось расположена под углом к плоскости этого движения.

Вокруг Солнца Земля вращается по эллиптической орбите, близкой к круговой, со скоростью около 107 000 км/час в направлении с запада на восток. Среднее расстояние к Солнцу 149 598 тыс. км

Из-за эллиптической формы орбиты расстояние между Землей и Солнцем разнится. Ближайшая на орбите точка к Солнцу называется перигелий – в этот момент до звезды примерно 147 млн километров. Самая дальняя носит название "афелий" – 152 млн км. 3% разницы в расстоянии приводят к примерно 7% разницы в количестве солнечной энергии, которую Земля получает в момент нахождения в этих местах орбиты.

Но главное, что изменяется не расстояние, а угол падения солнечных лучей на поверхность, - потому и существуют времена года.

Ось планеты образует с орбитальной плоскостью угол 66,56°. Соответственно, плоскость экватора образует угол 23,44° с плоскостью эклиптики.

Если бы не этот наклон, то день и ночь в любом месте Земли были бы одинаковыми по продолжительности, а днем Солнце в течение всего года поднималось бы на одну высоту.

Наклон оси вращения Земли. Источник: wikipedia.org

3 географических причины смены времен года

Сезонные изменения продолжительности светлого времени суток: летом дни длинные, а ночи короткие; зимой их соотношение меняется на обратное.

Сезонные изменения высоты полуденного стояния Солнца над горизонтом. Летом в умеренных широтах в полдень Солнце находится ближе к зениту, чем зимой, и, следовательно, одинаковое количество солнечной радиации летом распределяется на меньшей площади земной поверхности.

Сезонные изменения длины пути прохождения солнечных лучей в атмосфере влияют на степень их поглощения. Находящееся низко над горизонтом Солнце дает меньше тепла и света, чем Солнце, расположенное высоко, ближе к зениту, поскольку солнечные лучи в первом случае преодолевают более мощный слой атмосферы.

Учебник для 2 класса продолжает новый интегрированный курс «Окружающий мир». Главная цель учебника - дать начальные сведения о Земле и Космосе: от мифологических представлений древних людей до современных научных представлений. В УМК входит электронное приложение, размещённое на сайте издательства «Дрофа», а также рабочая тетрадь для самостоятельной работы учащихся и методическое пособие, содержащее тематическое планирование и комментарии ко всем темам курса.

Экватор не отдаляется от Солнца, там нет зимы и лета?

Да. На экваторе нет времен года, потому что он всегда находится на одном - и близком - расстоянии от Солнца. В течение календарного года солнечные лучи на экваторе падают на землю отвесно (под прямым углом), хорошо прогревая поверхность и воздух над ней. По-сути, там всегда лето. А чем ближе к экватору, тем длиннее лето и короче зима.

Конкурс

В этот раз мы не попросим вас что-нибудь посчитать, как это было в материале «Почему море соленое?». Присылайте нам в социальные сети свои «почемучки»: это может быть вопрос, который волновал вас в детстве, а может быть и вопрос, который недавно задал ребенок или ученик. Среди всех участников мы выберем 3 самых интересных вопроса и наградим их авторов книжными призами!

Солнце - это главный источник тепла и единственная звезда нашей Солнечной системы , которая, подобно магниту, притягивает все планеты, спутники, астероиды, кометы и прочих "обитателей" космоса.

Расстояние от Солнца до Земли более 149 миллионов километров. Именно эту удаленность нашей планеты от Солнца принято называть астрономической единицей.

Несмотря на значительное удаление, эта звезда оказывает огромное влияние на нашу планету. В зависимости от положения Солнца на Земле день сменяет ночь, лето приходит на смену зиме, возникают магнитные бури и образуются удивительнейшие полярные сияния . А самое главное - без участия Солнца на Земле невозможен был бы процесс фотосинтеза - основного источника кислорода.

Положение Солнца в разные времена года

Наша планета движется вокруг небесного источника света и тепла по замкнутой орбите. Этот путь схематично можно представить себе в виде вытянутого эллипса. Само Солнце располагается не в центре эллипса, а несколько в стороне.

Земля то приближается, то удаляется от Солнца, завершая полный оборот по орбите за 365 дней. Ближе всего к светилу наша планета находится в январе. В это время расстояние сокращается до 147 млн.км. Точка земной орбиты , ближе всего расположенная к Солнцу, называется "перигелий".

Чем ближе располагается Земля к Солнцу, тем больше освещается Южный полюс, а в странах южного полушария начинается лето.

Ближе к июлю наша планета максимально удаляется от главной звезды Солнечной системы. В этот период удаленность больше 152 млн.км. Самая далекая от Солнца точка земной орбиты получила название "афелий". Чем дальше земной шар находится от Солнца, тем больше света и тепла получают страны северного полушария. Тогда здесь наступает лето, а, например, в Австралии и Юной Америке господствует зима.

Как Солнце освещает Землю в разное время года

Освещение Земли Солнцем в разное время года напрямую зависит от удаленности нашей планеты в данный промежуток времени и от того, каким "боком" повернута Земля в этот момент к Солнцу.

Важнейший фактор, влияющий на смену времен года - земная ось . Наша планета, вращаясь вокруг Солнца, успевает в то же время поворачиваться вокруг собственной воображаемой оси. Эта ось расположена под углом в 23,5 градуса к небесному светилу и всегда оказывается направленной на Полярную звезду . Полный оборот вокруг земной оси занимает 24 часа. Осевое вращение обеспечивает также смену дня и ночи.

Кстати, если бы этого отклонения не было, то времена года не сменяли бы друг друга, а оставались постоянными. То есть, где-то царило бы постоянное лето, в других районах была постоянная весна, третья часть земли вечно бы поливалась осенними дождями.

Под прямыми лучами Солнца всегда оказывается земной экватор. Солнечные лучи, падающие отвесно, приносят больше света и тепла, они не рассеиваются в атмосфере. Поэтому жители стран, расположенных на экваторе, никогда не знают холода.

Полюса земного шара попеременно оказываются в лучах Солнца. Поэтому на полюсах полгода длится день, а полгода - ночь. Когда освещенным оказывается Северный полюс , то в северном полушарии наступает весна, сменяющая летом.

В следующие полгода картина меняется. К Солнцу оказывается обращенным Южный полюс. Теперь в южном полушарии начинается лето, а в странах северного полушария воцаряется зима.

Дважды в год наша планета оказывается в таком положении, когда солнечные лучи одинаково освещают ее поверхность от Крайнего севера до Южного полюса . Эти дни называются днями равноденствия. Весеннее отмечают 21 марта, осеннее -23 сентября.

Еще два дня в году получили названия солнцестояния. В это время Солнце оказывается или максимально высоко над горизонтом, или максимально низко.

В северном полушарии 21 или 22 декабря наступает ночь, длящаяся дольше всех в году - это день зимнего солнцестояния . А 20 или 21 июня, наоборот, день является самым длинным, а ночь самой короткой - это день летнего солнцестояния . В южном полушарии все происходит наоборот. Там в декабре длинные дни , а в июне - длинные ночи.

Должно быть, ученые мужи XVII века были сильно удивлены и испытали немало неудовольствия, ознакомившись с книгой Иоганна Кеплера «Новая астрономия». Еще бы, ведь немецкий математик призывал ни много ни мало отказаться от круговых орбит, по которым движутся планеты, и заменить их эллипсами! Астрономы еще не осмыслили до конца революционные идеи Коперника, поместившего в центр мира Солнце и низведя, таким образом, Землю до статуса рядовой планеты, как был нанесен второй удар по двухтысячелетней системе мира Птолемея.

Эллипсы! Это почти святотатсво! Круг - совершенная фигура, и как же еще двигаться телам в небесном мире , как не по круговым орбитам! Но теория Кеплера объясняла движение планет лучше, чем любая из теорий, использовавшая круговые орбиты. На ее основе можно было делать более точные предсказания , в какой точке неба окажется та или иная планета через год, десять, сто лет. Теория работала!

Земля, как и другие планеты, тоже движется вокруг Солнца не по круговой, а по эллиптической, вытянутой орбите . Это значит, что одну часть своего пути наша планета приближается к Солнцу , а другую часть - удаляется . Точка, когда Земля располагается ближе всего к звезде, называется перигелием , а наиболее удаленная от Солнца точка орбиты называется афелием . Как следствие, размеры Солнца на нашем небе должны меняться.

Разница в размерах Солнца, когда Земля находится в перигелии и в афелии. Фото: Raffaele Esposito

Раз Земля движется по эллипсу, ее движение неравномерно . Из-за того что сила притяжения уменьшается с увеличением расстояния между тяготеющими телами, вблизи афелия Земля должна двигаться медленнее , чем в перигелии. Разумеется, это находит отражение в движении Солнца по небу: светило движется на фоне звезд то быстрее, то медленнее (имеется в виду не ежедневное движение Солнца с востока на запад, а второе, годичное движение на фоне созвездий!). Должны иметь разную продолжительность и времена года, ведь тот сезон, в который Земля находится ближе к Солнцу, наша планета «проскакивает» быстрее, чем прочие.

Все вышеперечисленное - очевидные следствия трех законов Кеплера, но в обычной жизни они проходят обычно мимо нашего внимания. И это не удивительно - земная орбита почти круг, вытянутость ее невелика. Не проводя специальных наблюдений, заметить эффекты от движения Земли по эллипсу практически невозможно.

Это длинное предисловие было сделано для того, чтобы сказать о главном: сегодня, 4 января 2015 года, Земля находится в перигелии к Солнцу - в ближайшей к звезде точке своей орбиты. Точная дата события - 4 января в 06:36 по всемирному времени, или в 09:36 по московскому.

Именно сегодня Солнце ближе к Земле, чем в любой другой день года, а значит, именно сегодня Земля получит от Солнца наибольшее количество света и тепла в 2015 году!

Когда Земля ближе всего к Солнцу, в северном полушарии царит зима. Этот замечательный снимок солнечного гало сделан 2 января 2015 года на Аляске. © Tracey Mendenhall Porreca

Странно? Совсем нет! Вспомним, что времена года меняются не потому, что Земля находится то ближе, то дальше от Солнца, а потому, что ось вращения нашей планеты наклонена к плоскости земной орбиты. В результате Солнце полгода освещает в основном северное полушарие Земли, а другую половину года - южное. Поэтому в южном полушарии Земли сейчас царит самое настоящее лето!

Впрочем, как мы уже писали в прошлом году, полгода - это грубая прикидка. Посмотрим внимательнее.

Границами астрономических сезонов служат моменты равноденствий и солнцестояний. (Это не произвольно выбранные даты, а особые точки на орбите Земли, отмечающие ключевые «этапы» процесса освещения Земли Солнцем/) Например, астрономическое лето длится от момента летнего солнцестояния, которое в разные годы наступает 20, 21 или 22 июня, до осеннего равноденствия, наступающего 22 или 23 сентября. Таким образом, продолжительность лета равна 93,6 дня. Осень длится от осеннего равноденствия до момента зимнего солнцестояния, наступающего 21 или 22 декабря. Сосчитаем количество дней на календаре между этими датами и убедимся, что осень на целых 4 дня короче! - ее длительность равна 89,8 дней! Еще короче зима - только 89 дней. Наконец, продолжительность весны составляет 92,8 дней. Вот наглядное доказательство того, что Земля движется по эллипсу и зимой находится ближе к Солнцу, чем летом!

Впрочем, разница в расстояниях до Солнца летом и зимой невелика - всего около 5 миллионов км. Сегодня оно равно 147 миллионов 096 тысяч 204 километра. В афелии оно превысит 152 миллиона километров. Расстояние варьируется в пределах примерно 3%. Настолько же изменяется и размер Солнца на нашем небе - совершенно незаметно для невооруженного глаза!

Мы все отлично знаем, что в различные времена года Солнце ведёт себя по-разному. Летом оно восходит рано, идёт высоко по небу и заходит поздно. Зимой, наоборот, Солнце показывается над горизонтом поздно и, совершив низкий и короткий путь по небу, рано заходит. Летом день длинный, ночь короткая; зимой день короткий, ночь длинная. Весной и осенью день и ночь по продолжительности мало отличаются друг от друга. Чем всё это объяснить? Ведь мы знаем, что смена дня и ночи, то есть восход и заход Солнца, происходит оттого, что Земля вращается вокруг своей оси. Что же она не весь год вертится одинаково? А может быть, продолжительность дня и ночи зависит ещё от какой-нибудь другой причины?

Чтобы выяснить это, разберём подробнее, как ведёт себя Солнце в различные времена года и какая существует связь между поведением Солнца и изменениями погоды.

И летом и зимой Солнце восходит в восточной части горизонта, заходит в западной, а в полдень бывает на юге выше всего над горизонтом. Но летом Солнце восходит между востоком и севером, то есть на северо-востоке, а заходит между западом и севером, то есть на северо-западе. Благодаря этому его видимый путь по небу длинен, и должно пройти много времени, чтобы Солнце могло добраться до юга; в течение этого времени Солнце успеет подняться высоко. Зимой Солнце восходит между востоком и югом, то есть на юго-востоке, а заходит между западом и югом, то есть на юго-западе. Путь его по небу короче, чем летом. До юга Солнце доходит за сравнительно недолгое время и не успевает подняться на значительную высоту (рис. 5).

Рис. 5. Видимый путь Солнца над горизонтом в различные времена года

Возьмём, для примера, Москву. Летом в Москве, в конце июня, Солнце бывает над горизонтом приблизительно 17 с половиной часов, а зимой, в конце декабря, всего только 6 с половиной. В полдень, когда Солнце на юге, летом оно бывает в 5 с лишним раз выше над горизонтом, чем зимой.

Нетрудно понять, что именно благодаря такой разнице в поведении Солнца зимой и летом, зимой бывает холодно, а летом тепло. Ведь летом Солнце значительно дольше освещает поверхность Земли, чем зимой. А солнечные лучи дают Земле не только свет, но и согревают её.

Но ещё большее значение имеет разница в высоте пути Солнца над горизонтом. Когда Солнце стоит на небе низко, его лучам приходится проходить через толстый слой воздушной оболочки , который не только ослабляет свет Солнца, но и задерживает теплоту его лучей. Кроме того, солнечные лучи падают в этом случае на земную поверхность не прямо, а вкось, как бы скользя вдоль неё. В результате всего этого при низком положении Солнца солнечные лучи очень мало согревают почву.

Совершенно иное получается, когда Солнце стоит высоко над горизонтом. Тогда солнечные лучи проходят через сравнительно тонкий слой воздуха и падают на земную поверхность почти отвесно. Благодаря этому они сильно согревают почву.

Рис. 6. Путь солнечных лучей при низком и при высоком положениях Солнца

Посмотрите на рис. 6. В левой части рисунка показано, как падает на Землю пучок солнечных лучей, когда Солнце находится низко на небе. В правой части рисунка показан падающий на Землю пучок лучей от Солнца, когда оно стоит высоко в небе. Один и тот же пучок лучей в первом случае (когда Солнце низко) освещает значительно большую площадь на земной поверхности и проходит более толстый слой воздуха, чем во втором случае. Отсюда понятно, почему зимнее Солнце почти не греет, а летнее, наоборот, греет очень сильно.

Таким образом, мы видим, что зимние холода объясняются тем, что зимой Солнце бывает недолго над горизонтом и его лучи почти не согревают поверхность Земли. Летом же, наоборот, Солнце бывает над горизонтом долго, и его лучи сильно греют Землю. Поэтому-то летом и бывает тепло.

Сезонная температура – температура летом и зимой – зависит от количества тепла, которое получают разные регионы земли от Солнца. Чтобы температура в какой-то местности была постоянной, должен быть баланс между количеством тепла, которое она получает, и температурой, которое она излучает в космос. Если тепла получают больше, чем излучают, то становиться теплее. Если наоборот – холоднее. Почему количество энергии, которое получает данная местность от Солнца, изменяется в течение года.

Две теории холодной зимы и теплого лета

Для объяснения различий температуры в разные сезоны года применяют две популярные теории.

Одна из них видит причиной того, что зимой холодно, а летом тепло, различиях в расстояниях от Земли до Солнца при ее движении по эллиптической орбите. Земля находится от Солнца на расстоянии (147,1 миллион километров при минимальном удалении – в перигелии и 152,1 миллион километров при максимальном удалении – в афелии).

Другая теория считает причиной времен года на Земле то, что земная ось имеет наклон относительно к плоскости орбиты.

Дальше от Солнца – не холоднее

Если бы первая теория была полностью справедливой, то в обоих полушариях земли – северном и южном – были бы одни и те же времена года. Однако, в целом этого не наблюдается.

Более того, Земля достигает перигелия – минимального удаления от Солнца как раз, когда в северном полушарии зима – в начале января, когда холодно, а максимального удаления – афелия – летом, в июле, когда тепло!

Причина зимы и лета – наклон оси вращения Земли

Вторая теория видит причину смен времен года – от зимы к лету и обратно – в том, что ось вращения Земли наклонена на 23,5 градусов по отношению к эклиптике – плоскости орбиты Земли вокруг Солнца. Эта ось всегда проходит через северный и южный небесные полюса Земли. Северный полюс направлен приблизительно на Полярную звезду.

Рисунок 1 – Северное полушарие Земли зимой
(кликнуть для увеличения - по всем рисункам)

Рисунок 2 – Северное полушарие Земли летом

Когда северное полушарие Земли наклонено в сторону от Солнца, то лучи Солнца ударяют в северное полушарие как бы «вскользь». А в южном полушарии лучи падают почти «в лоб». Тогда на северном полушарии наступает зима, а на южном – наоборот, лето.

Летом и зимой - разные углы падения

Когда северное полушарие Земли наклонено в сторону к Солнцу, то наоборот лучи Солнца падают на северное полушарие «в лоб», а в южное – «вскользь». Тогда на северном полушарии наступает лето, а на южном – наоборот, зима.

Летом солнечные лучи падают об земную поверхность почти перпендикулярно, концентрируя тем самым энергию. Эта концентрированная энергия способна нагревать поверхность быстрее, чем в зимнее время , когда солнечные лучи падают на земную поверхность под более скользящим углом. Поэтому зимой холоднее, чем летом. Одна и та же энергия попадает на разные площади земной поверхности: летом меньше, зимой больше (рисунки 3 и 4). Другими словами: летом плотность солнечной энергии, которая попадает на земную поверхность больше, чем зимой.

Рисунок 3 – Малая плотность солнечной энергии зимой

Рисунок 4 – Большая плотность солнечной энергии летом

Кроме того, летом Солнце находится дольше над горизонтом и поэтому имеет больше времени, чтобы разогреть все вокруг до более высокой температуры , чем зимой (рисунки 5 и 6).

Рисунок 5 – Солнечный свет для северного полушария зимой

Рисунок 6 – Солнечный свет для северного полушария летом

Зима и лето на других планетах

Оси вращения большинства других планет Солнечной системы также наклонены по отношению к их орбитальным плоскостям. Поэтому они тоже имеют сезонные изменения своей температуры.

Меркурий, Юпитер и Венера имеют очень маленький наклон оси – не больше 3 градусов. Для этих планет в сезонных изменениях температуры значительно бОльшую роль может играть – в отличие от Земли – изменение их расстояния до Солнца. Однако, только Меркурий имеет большое различие между перигелием и афелием – максимальным и минимальным расстоянием до Солнца. Чрезвычайно «жидкая» атмосфера Меркурия не дает возможности сохранения на поверхности какой-либо солнечной энергии. Орбиты Юпитера и Венеры являются почти круговыми, а их атмосферы очень плотными. Поэтому сезонные изменения их температур почти равны нулю.

Зима и лето на Марсе

Марс, а также Сатурн и Нептун, имеют наклоны своих осей вращения похожие на земные. Однако Сатурн и Нептун имеют нулевые изменения температуры благодаря их очень плотным атмосферам, а также почти круговым орбитам.

Марс имеет весьма большие сезонные изменения температуры так как у него очень «жидкая» атмосфера, а орбита сильно эксцентричная. Южное полушарие находится ближе всего к Солнцу в течение своего лета и дальше всего – когда там зима. По тем же причинам северное полушарие Марса имеет более мягкие сезонные изменения, чем его южное полушарие. Поскольку планеты двигаются по своим орбитам медленнее всего, когда они дальше всего от Солнца, то на южном полушарии короткие, горячие лета и длинные, холодные зимы.

Времена года Урана

Времена года Урана – самые интересные, потому что он вращается вокруг Солнца, так сказать, на боку - ось Урана наклонена к плоскости орбиты на 98 градусов. Половина «уранского» года одно из его полушарий находится все время под солнечным светом , а другое полушарие – все время в тени. В другую половину года эти полушария меняются местами. Плотная атмосфера Урана распределяет солнечную энергию от одного полушария к другому весьма эффективно, так что сезонные изменения температуры там почти не заметны.

Вечная зима на Плутоне

Ось Плутона также наклонена на большой угол – 122,5 градусов, его орбита – самая эллиптическая из всех планет. К тому же он имеет очень слабую атмосферу. Плутон всегда так далеко от Солнца, что находится в постоянной «заморозке» – при температуре около минус 220 градусов. Вот уже где, действительно холодно – и летом, и зимой.

Простые вопросы. Книга, похожая на энциклопедию Антонец Владимир Александрович

Почему зимой холодно?

Почему зимой холодно?

Правильный и строгий ответ я нашел во втором томе «Физической энциклопедии» в статье «Земля»: «Вращение вокруг оси вызывает смену дня и ночи, наклон оси и обращение вокруг Солнца - смену времен года».

Действительно, со школьных времен мы знаем, что Земля вращается вокруг Солнца по плоской, практически круговой орбите радиусом приблизительно 150 млн километров. Она вращается также вокруг своей оси, проходящей через Северный и Южный полюса и наклоненной по отношению к плоскости орбиты под углом чуть менее 67 градусов. Если ось вращения Земли наклонена по отношению к орбите, то получается, что угол наклона падения лучей на поверхность Земли при движении по орбите меняется. Он становится то ближе к вертикальному, то дальше. Если лучи падают косо, получается, что одно и то же излучение распределяется по большой площади. А если более прямо, этого не происходит. Поэтому просто величина солнечной радиации, попадающей на поверхность, летом больше, а зимой меньше.

Наверное, вы обращали внимание, что летом на крыше очень жарко. Это потому, что крыша имеет угол, добавляющийся к широтному углу, и поэтому в российских широтах часто крыша почти перпендикулярна направлению солнечных лучей. Именно поэтому там безумно жарко.

Таким образом, получается, что холод и тепло настигают нас только потому, что меняется угол падения солнечных лучей. Если хотите использовать такие лучи для подогрева воды на даче, вы должны ваш бачок поставить под углом, чтобы туда попадало побольше солнца. Мало того, если вы сделаете горку, на которой посадите, например, клубнику, она будет лучше вызревать. Вы и сами знаете, что на солнечном склоне ягоды всегда вкуснее.

На Земле есть две параллели, где Солнце раз в году бывает точно над головой. Они называются Северным и Южным тропиками - это примерно широта 23-го градуса, а поскольку наклон оси вращения по отношению к плоскости орбиты составляет 67 градусов, в сумме получается 90 градусов. Именно поэтому на этих широтах бывает такой момент, когда Солнце находится прямо над головой и предметы не отбрасывают тени. Это очень жаркие места.

Понижение температуры - объективная причина холода. Но иногда нам бывает холодно и летом, - когда человек говорит, что ему холодно, а на самом деле ощущает происходящий теплообмен. Если отдается много тепла - неважно, по каким причинам: например, человек мокрый и на него дует ветер, - то мы ощущаем холод.

В итоге получается, что вращение Земли вокруг Солнца при наклонной оси приводит к изменению температуры, но мы воспринимаем холод и тепло по степени теплообмена. Так что зимой холодно потому, что действительно устанавливается низкая температура, которую мы ощущаем благодаря росту теплообмена.

Данный текст является ознакомительным фрагментом. Из книги Все обо всем. Том 1 автора Ликум Аркадий

Почему зимой на окнах узоры? Дети, живущие в районах с настоящей холодной зимой, любят рассматривать иней на окнах. Некоторые изображения очень красивы, похожи на сложные рисунки на деревьях и листьях.Для образования инея на окнах, как и на деревьях, траве, нужны

Из книги Цифровая фотография от А до Я автора Газаров Артур Юрьевич

автора Ситников Виталий Павлович

Почему зимой на окнах узоры? Дети, живущие в районах с настоящей холодной зимой, любят рассматривать иней на окнах. Некоторые изображения очень красивы, похожи на сложные рисунки листьев и деревьев.Для образования инея на окнах, как и на деревьях, траве, нужны

Из книги Кто есть кто в мире природы автора Ситников Виталий Павлович

Почему летом теплей, чем зимой? Не странно ли: когда в северном полушарии царит зима, Земля находится ближе к Солнцу на 4 500 тысяч километров, чем когда там лето.Дело в том, что в данном случае погоду определяет не расстояние от нашей планеты до Солнца, а наклон земной

Из книги Мир вокруг нас автора Ситников Виталий Павлович

Почему зимой дни короче, чем летом? Вначале нам с тобой необходимо договориться о следующем: слово «день» означает две вещи – солнечный, или световой, день (то время, пока Солнце освещает Землю) и календарный, или астрономический, день (то время, за которое Земля совершает

Из книги 100 возражений. окружение автора Францев Евгений

59. Я не поеду кататься на лыжах, т. к. там холодно Намерение: ты хочешь приятно отдыхать? Лыжи могут больше понравится.Переопределение: да, могло бы быть и теплее, но…Разделение: прокатись 100 метров. Тебе понравиться.Объединение: все хотят быть в тепле, но поход на лыжах

Из книги Новейшая книга фактов. Том 1 [Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина] автора

Из книги Новейшая книга фактов. Том 1. Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина автора Кондрашов Анатолий Павлович

Из книги Настольная книга для женщин после сорока. Домашняя энциклопедия автора Данилова Наталья Андреевна

Приливы крови, или когда горячо, горячо… холодно Приливы крови – это внезапное ощущение жара, охватывающего все тело, в особенности лицо и шею. Некоторые женщины сравнивают свои ощущения с тем, как будто их неожиданно по пояс засунули в разогретую духовку. Температура

Из книги Все обо всем. Том 3 автора Ликум Аркадий

Почему летом теплей, чем зимой? Не странно ли: когда в северном полушарии царит зима, Земля находится ближе к Солнцу на 4 500 000 км, чем когда там лето. Дело в том, что в данном случае погоду определяет не расстояние от нашей планеты до Солнца, а наклон земной оси по отношению к

Из книги Вторая Книга всеобщих заблуждений автора Ллойд Джон

«Слишком морозно для снегопада» – насколько это холодно? Для снега никогда не может быть слишком холодно. По крайней мере, не в нашем мире.Любой живущий в стране, где зимой выпадает снег, наверняка слышал такие слова: «Ох и холодрыга сегодня – за весь день снег так и не

автора Францев Евгений

Из книги 500 возражений с Евгением Францевым автора Францев Евгений

Из книги Учебник выживания войсковых разведчиков [Боевой опыт] автора Ардашев Алексей Николаевич

Из книги Записки автолюбителя автора Фридман Лев Михайлович

Зимой Мы уже говорили, что в каждое время года езда имеет свою специфику. Имеет свою специфику и езда зимой, которая, несмотря на ряд трудностей, таит в себе непередаваемую прелесть, состоящую, на мой взгляд, в контрасте: на улице холод, ветер, идет снег, в машине тепло,

Из книги 3333 каверзных вопроса и ответа автора Кондрашов Анатолий Павлович

Почему клесты гнездятся зимой? Клесты не только прекрасно чувствуют себя в трескучие зимние морозы, но даже выводят зимой потомство. Дело в том, что зима для клестов – самое подходящее время, чтобы выкармливать потомство. Ведь птенцы их питаются семенами ели, которые

(краткий правильный ответ: потому что земная ось наклонена, и поэтому на одно из полушарий попадает гораздо больше света, чем на другое, и они плавно меняются местами через полгода)

Как-то раз мне задали этот вопрос на собеседовании (на программиста).
Несмотря на то, что учился на физфаке МГУ, ответа я не знал.
Так и сказал: "ммм... не знаю". Все ещё удивились, типа, никто до меня так не отвечал.
Вроде меня туда не взяли, или не писали потом, хз, давным-давно это было.

Пришёл домой, начал гуглить, изучать, и открыл для себя ответ на этот с виду простой, а на деле - просто замечательный и гениальный по своей простоте вопрос.

Выяснилось, что им можно весело тестировать людей: наблюдать за тем, как человек будет себя вести, когда задашь ему этот вопрос, причём на публике, чтобы остальные слышали, но не имели возможности вмешиваться.

Давно известно, что логика не работает у человека: каждый лишь подгоняет и тасует факты так, чтобы на выходе состряпать те ответы, решения и выводы, которые лучше всего подойдут ему самому, и не будут вызывать у него когнитивных диссонансов о том, что он не прав, что он плохой, что он слаб, что он ошибся, что его обманули, что он заблуждался, и тому подобное.
И убедительность речи окружающие воспринимают почти полностью на эмоциях, а не на фактах: без разницы, какую ахинею будет нести выступающий, если при этом он будет смотреться адекватным и "респектабельным", желательно с ворохом санов типа "Академик Такой-то Академии" или "Заслуженный Министр Того-то", и если будет казаться "уверенным в своих словах", и говорить в стиле "я принёс вам истину, уверуйте", если будет говорить напористо, и затмевать своей харизмой оппонентов, нейтрализуя их контраргументы всем известными риторическими приёмчиками и трюками типа аллегории, гиперболизации, перевода темы, перехода на личности, и тому подобными - тысячи их.

Итак, задаёшь человеку, такой, вопрос: "Василий, а вот как ты думаешь, почему есть лето и зима?".
Сначала человек обычно полностью уверен, что он знает ответ на этот вопрос, и начинает отвечать: "Ну как?! Что значит почему?! Это все знают: конечно же потому что ось Земли наклонена!".

В принципе, в этом ответе уже есть вся соль - слова "это все знают".
Тут работает классическая система школьной дрессировки: Маша "знает" ответ на вопрос, Маша получает пятёрку. На самом деле школа - это такой же религиозный зомбирующий институт, как и какая-нибудь церковно-приходская духовная семинария в средних веках.
Человек просто не так воспринимает вопрос.
Вместо "А знаешь, почему Что-то Такое-то?" он слышит "А вот не знаешь, как там нам обычно говорят, почему Что-то Такое-то?".
То есть, за реальное положение вещей человек принимает ту виртуальную реальность, которую ему навязало общество, и при этом свято в неё верит, и любое сомнение в ней автоматически (общество выработало этот рефлекс) считает ересью.
Очень смешно со стороны выглядит, например, когда у человека в голове полно заблуждений, которые он не ставит под сомнение, и свято в них верит, а когда попытаешься ему объяснить что-нибудь выходящее за рамки, или что-нибудь, оспаривающее его убеждения, то человек, в особо запущенных случаях, сразу начинает требовать "фактов", и не хочет ни слушать, ни тем более верить. Недаром говорят, что самый лучший раб - это тот, который полностью уверен в том, что он не является рабом. А если человек при этом попадётся невысоким в уровне развития (есть и такие люди, посмотрите хотя бы на сегодняшнюю сумасшедшую фашистскую Украину), то он и вовсе начнёт нападать на вас, давить, агрессивно и ревностно защищая собственную виртуальную реальность от уничтожения. Для аналогии, представьте себе раба, который уверен в том, что он свободен, и при этом ещё ревностно защищает своего хозяина-поработителя.
Это, конечно, не вина человека: люди так устроены, это их природа, и ничего постыдного в этом нету. И никто от такого не застрахован.

Возвращаясь к заданному вами вопросу, самое веселье начинается, когда вы отвечаете собеседнику, что он не может выстроить нормальную логическую цепочку от мантры от "наклоненной оси" до ответа на заданный вопрос, и что он, таким образом, не знает ответа на этот вопрос.
По реакции можно выносить суждения о самом человеке: поведёт ли он себя агрессивно в ответ, уйдёт ли в глухую оборону, недосягаемую для логики, и т.п. В особо сложных и редких случаях, после раскрытия вами правильного ответа, человек настолько боится быть неправым, что идёт на самообман, и уверяет как вас, так и самого себя, что он так с самого начала и говорил.
Страх ошибки запрограммирован в природе человека в качестве защиты, необходимой на ранних этапах развития сознания, но при этом он также является одним из основных факторов, сдерживающих развитие человека после прохождения начального этапа развития.

По поводу ответа на сам вопрос...
По интуиции, конечно, можно предположить (и принять на веру ту лапшу, которую всем где-то вешают на уши), что потому что один полюс из-за наклона Земли всегда находится дальше от Солнца, чем другой, и потому в одном полушарии лето, а в другом - зима.
И некоторые люди уверены, что именно это удаление и есть причина зимы и лета.На самом же деле, такое небольшое удаление одного полюса по сравнению с другим не способно обеспечить разности температур (и если вдруг такая разница есть, то она пренебрежительно мала).

Всё дело в том, что то полушарие, которое наклонено вовне, получает один и тот же свет, только под более скользкими углами к поверхности, а то полушарие, которое наклонено внутрь, получает свет под углами, более отвесными к поверхности Земли.
Поэтому на одну единицу площади земной поверхности в холодном полушарии приходится меньшее количество падающих солнечных лучей, чем на такую же единицу площади земной поверхности в жарком полушарии: например, на картинке ниже наглядно видно, что "синяя" часть света, которая приходится на холодное полушарие, почти в два раза меньше "жёлтой" части света, которая приходится на жаркое полушарие - именно поэтому (и ни почему другому) в жарком полушарии в это время года жарко, а в холодном в это время года - холодно.

Если вам знакомо понятие "телесного угла" (тот же геометрический двумерный угол, только расширенный на понятие трёхмерного пространства - получается такой как бы конус)

, то я скажу вам так: одна и та же единица площади земной поверхности получает меньшую долю света (а, значит, и меньше тепла) в холодном полушарии, потому что там телесный угол от солнца к этой единице поверхности будет меньше; и наоборот, одна и та же единица площади земной поверхности получает бОльшую долю света (а, значит, и больше тепла) в жарком полушарии, потому что там телесный угол от солнца к этой единице поверхности будет больше.

Если среди вас есть астрономы, которым нужны математические формулы, то вы можете их найти на этой странице : в разделе "интенсивность" сразу даётся формула, связывающая интенсивность излучения и телесный угол к площадке. Вот вам формула, для придания моей речи напыщенности и официозности, и для повышения "убедительности" моих рассуждений

Поскольку интенсивность солнечного света одинакова в любой точке пространства (это по определению такое свойство у интенсивности излучения звезды в астрономии), то энергия, передаваемая солнечным светом к поверхности Земли, зависит только лишь от телесного угла от Солнца к единичной площадке поверхности Земли: чем больше телесный угол, тем больше энергии он в себе вмещает.

Для опровержения заблуждения о том, что зима и лето есть, потому что одно полушарие из-за наклона получается чуть дальше другого, можете придумать какие-нибудь наглядные и очевидные опровержения в стиле "парадоксов".

Например, какова орбита Земли вокруг Солнца? Ваш собеседник, конечно же, ответит, что, естественно, эллипсоидная. И нарисует на бумаге эллипс, такой вытянутый. Где же находится Солнце внутри этого эллипса? Ваш собеседник, вероятно, скажет, что в центре (интуитивный ответ, так в детских книжках нам всем рисовали). Переспросите, точно ли оно находится именно там. Если он уверен, то заметьте, что, вообще-то, не в центре, а в одном из фокусов эллипса . Если эллипс нарисован сильно вытянутым, то Солнце будет сильно смещено в одну из сторон. Ок, если орбита Земли - это нарисованный вытянутый эллипс, и малая разница в расстояниях до каждого полушария из-за наклона оси вращения Земли так сильно влияла бы на температуру, то почему, когда мы проходим те две точки эллипса, которые ближе всего к Солнцу, всё живое на Земле не сгорает?

На самом деле, технически ваш собеседник обронил верную фразу: технически это приближённо эллипс. Хотя на самом деле я бы сказал, что от круга вы его вряд ли отличите, потому что эксцентриситет этого эллипса 0,0167, и наибольший его диаметр составляет 149,60 миллионов километров, а наименьший - 149,58 миллионов километров, то есть разница диаметров - всего около 20 тысяч километров, то есть чуть больше одной десятой процента.

Солнце находится в одном из фокусов этого как-бы-эллипса, и поэтому немного смещено в одну сторону.
(на картинке ниже эллипс, видимо, для драматичности, неестественно вытянут по ширине - не забывайте, что на самом деле орбита Земли на глаз неотличима от круга)

Если теперь вернуться к вопросу, заданному вами вашему собеседнику, о том, почему в точках эллипса, которые наиболее близки к Солнцу, всё не сгорело, то можно сказать, что мы теперь знаем, что орбита Земли - это на самом деле фактически круг, и эти точки ближе остальных к Солнцу лишь на 10 000 километров, что примерно равно диаметру Земли, и поэтому не столь драматично. Ок, у меня есть ещё пара парадоксов в рукаве...

Теперь можно прикопаться к разнице расстояний от Солнца до Земли летом и зимой (см. картинку). Спросите вашего собеседника, что если его теория верна, то почему в июле, то есть когда в нашем полушарии лето, Земля находится дальше от Солнца, а в январе, когда у нас зима, Земля, наоборот, находится ближе к Солнцу?

Далее, если посчитать: 152 100 000 км - 147 300 000 км =~ 5 000 000 км. Пять миллионов километров - такова разница расстояний от Земли до Солнца летом и зимой. Если ваш собеседник утверждает, что та мизерная разность расстояний, даваемая наклоном Земной оси, влияет как-то на температуру, то давайте посчитаем её - она будет уж точно не больше диаметра Земли, который равен 12 742 км. Теперь сравните расстояние в десять тысяч километров, которое якобы создаёт зиму и лето, и расстояние в пять миллионов километров, которое, в таком случае, заморозило бы всё в вечную мерзлоту или спалило бы всё живое. Десять тысяч километров и пять миллионов километров. Миллионов, Карл!

И ещё один, последний, примеченный мною факт из серии опровержений этой лжетеории, в которую все свято верят: если действительно только лишь расстояние играло бы роль, то в таком случае один из полюсов раз в полгода полностью таял бы, и там образовывался бы оазис.

Вот ещё какая-то ссылка , из энциклопедии для детей.

Известно, что наша планета имеет форму шара. Многие дети еще с детства узнают о том, что именно поэтому распределение тепла на нашей планете не равномерное. При этом все мы знаем, что наша планета постоянно вращается вокруг своей оси. Однако все же у многих возникает вопрос, почему же так получается, что не у всех жителей планеты летом становится тепло. Кроме того, непонятным остается тот факт, почему же зимой холодно в одних регионах, в то время как в других стоит неимоверная жара.

Почему так холодно зимой

Многие не понимают, почему зимой в одной части планеты очень жарко, а в другой холодно. Как мы уже отметили в начале, помимо вращения вокруг Солнца, Земля совершает оборот вокруг своей оси. Когда времена года меняются, угол, который образуется между орбитой и осью, также совершает некоторые изменения. Этот угол равен 23 градусам и совершает незначительные отклонения в течение года.

В северных широтах с наступлением зимы лучи начинают как бы скользить по поверхности северного полушария. Другими словами, Солнце уже не находится по отношению к ним под прямым углом. Именно поэтому температура воздуха начинает падать. Наша страна находится на северном полушарии. Поэтому лето в регионах нашей страны наступает тогда, когда солнечные лучи падают на них под прямым углом.

Между тем, в некоторых регионах России, например в Краснодарском крае, теплая погода стоит почти круглый год. Это связано с тем, что Краснодарский край находится на другой широте.

Что же касается стран, где всегда стоит жара, даже в зимние месяцы, то их случай объясняется близким расположением к экватору. Солнечные лучи постоянно падают на них перпендикулярно. Стоит оговорится, что в странах с резко континентальным климатом погода зависит не от расположения на земном шаре и времени года, а в основном от активности воздушных потоков.