Vad bestämmer årstidernas förändring på jorden. Modell av jorden och solen. Varför årstiderna ändras: versioner

När jorden rör sig i yttre rymden genomgår fyra typer av rörelser. Den roterar tillsammans med solsystemet runt galaxens centrum. Vår planet, tillsammans med solsystemet, fullbordar en sådan revolution, kallad ett galaktiskt år, på 280 miljoner år.

Inverkan av denna rörelse på de processer som sker på jorden har ännu inte studerats. Jorden roterar runt solen med en hastighet av cirka 30 km/s i en elliptisk bana på ett medelavstånd från solen på 150 miljoner km. Om du föreställer dig det otroliga att solen plötsligt slutar attrahera jorden, då kommer vår planet att rusa ut i rymden med en hastighet av 30 km/s.

Planeten genomför ett varv runt solen på 365,24 dagar. Den här tiden kallas det sideriska året.

Jordens axel lutar konstant mot det omloppsplan som planeten rör sig längs, i en vinkel på 66°33`22″. Axeln ändrar inte sin position när jorden rör sig, så under året får olika delar av jordens yta ojämna mängder ljus och värme. Jordaxelns lutning och jordens rotation runt solen är ansvariga för årstidernas växling.

Jorden roterar runt sin axel och gör ett helt varv på 23 timmar 56 minuter och 4,1 sekunder - en siderisk dag. Tack vare denna rörelse sker förändringen av dag och natt på planeten.

Tillsammans med sin naturliga satellit, vars massa står i proportion till vår planets massa, roterar jorden runt ett gemensamt masscentrum med månen och gör ett varv på 27 dagar och 8 timmar. Jorden och månen anses vara en dubbelplanet. I solsystemet är det bara Pluto som har en satellit - Charon, vars massa är jämförbar med massan på denna planet. De flesta planeter solsystem flera satelliter vardera, och deras massor är mycket mindre massa själva planeterna.

Årstidernas växling

Från juni till augusti är jorden i en sådan position i förhållande till solen att det norra halvklotet får mer ljus och stor kvantitet värme. Vid denna tidpunkt lutar jordens axel med sin norra ände mot solen och det är sommar på norra halvklotet. 22 juni - på dagen sommarsolstånd– Solen står i zenit över den norra vändkretsen. På södra halvklotet är det vinter från juni till augusti eftersom den södra änden av jordens axel lutar bort från solen. Södra halvklotet som om den har vänt sig bort från armaturen och därför får mindre värme och ljus. Bortom Antarktiscirkeln vid denna tidpunkt är polarnatten.

Jorden rör sig ständigt i sin bana runt solen. 23 september, på dagen höstdagjämning, Solen är i zenit ovanför ekvatorn, på norra halvklotet är det höst vid denna tid och på södra halvklotet är det vår. Båda hemisfärerna är jämnt upplysta och får lika mycket värme.

I december befinner sig jorden på andra sidan solen - på motsatt sida av sin bana. Nu verkar halvkloten byta plats: den södra änden av jordaxeln är vänd mot solen och det är sommar på södra halvklotet. 22 december, på dagen vintersolståndet, Solen står i zenit över den södra tropiken.

På vårdagjämningsdagen - 20-21 mars, står solen igen på sin zenit ovanför ekvatorn, dag är lika med natt och halvklotet är jämnt upplysta och uppvärmda. Sedan börjar dagarna på norra halvklotet bli längre, och på södra halvklotet börjar de bli kortare.

Jag skulle vara tacksam om du delar den här artikeln på sociala nätverk:


Sidsök.

Årstidernas växling är ett evigt och oföränderligt naturfenomen. Anledningen till detta är jordens rörelse runt solen. Vägen längs vilken den rör sig i yttre rymden Jorden, har formen av en långsträckt cirkel - en ellips. Solen är inte i mitten av denna ellips, utan i ett av dess brännpunkter. Därför ändras avståndet från solen till jorden under hela året med jämna mellanrum. Övergången från den varma årstiden (våren, sommaren) till den kalla årstiden (hösten, vintern) sker inte alls eftersom jorden antingen närmar sig solen eller rör sig bort från den. Men än idag tror många det!

Faktum är att jorden, förutom att rotera runt solen, roterar runt en imaginär axel (en linje som går genom nord- och sydpolen). Om jordens axel var i rät vinkel mot jordens omloppsbana runt solen skulle vi inte ha några årstider och alla dagar skulle vara likadana. Men denna axel lutar i förhållande till solen (med 23°27"). Som ett resultat roterar jorden runt solen i en lutande position. Denna position förblir densamma året runt, och jordens axel är alltid riktad mot en punkt - Nordstjärnan. annan tidår ersätter jorden på olika sätt solstrålar din yta. När solens strålar faller vertikalt, rakt, är solen varmare. Om solens strålar faller på jordens yta i vinkel värmer de jordens yta mindre.

Solens strålar faller på jorden Solen står alltid direkt på ekvatorn och i tropikerna, så invånarna på dessa platser känner inte till kylan. Där växlar inte årstiderna lika abrupt som här, och det kommer aldrig snö. Samtidigt, under en del av året, vänds var och en av de två polerna mot solen, och den andra delen är dold från den. När norra halvklotet vänds mot solen har länder norr om ekvatorn sommar och långa dagar, medan länderna söderut har vinter och korta dagar. När solens direkta strålar faller på södra halvklotet börjar sommaren här och vintern börjar på norra halvklotet.

Vinter och sommar på norra och södra halvklotet Längst och mest korta dagar på året kallas vinter- och sommarsolståndet. Sommarsolståndet inträffar den 20, 21 eller 22 juni och vintersolståndet den 21 eller 22 december. Och över hela världen finns det två dagar varje år då dag är lika med natt. Detta händer på våren och hösten, exakt mellan dagarna för solståndet. På hösten sker detta runt den 23 september – det här är höstdagjämningen, på våren runt den 21 mars – vårdagjämningen. Jordens årliga rörelse runt solen

Våren har kommit. Den grå och matta snön försvann från fälten och solen blev varmare och mildare. Naturen vaknar: den första grönskan börjar växa fram, knopparna på träden sväller och blommar och återvänder flyttfåglar, och levande varelser kommer ut ur hål och bon. Snart kommer sommar, höst, vinter och återigen våren kommer. Årstiderna förändras på vår planet från år till år.

Men vad säkerställer dessa cykliska förändringar i naturen? Den främsta anledningen till årstidsbytet är lutningen av vår planets axel i förhållande till ekliptikplanet, dvs. jordens rotationsplan runt solen. Jordens axel lutar från ekliptikplanet med 23,44°. Om denna vinkel var lika med noll skulle årstiderna aldrig förändras på planeten, längden på dagen och natten skulle vara densamma och solen skulle stiga över horisonten till samma höjd under hela året.

Förändras årstiderna på andra planeter i solsystemet?

Merkurius

Om vi ​​bara tar hänsyn till den indikatorn som har ett avgörande inflytande på årstidernas bildande på jorden, lutningen på rotationsaxeln, så borde Merkurius inte ha de årstiderna vi är vana vid. Emellertid rör sig Merkurius i en mycket långsträckt omloppsbana, närmar sig solen vid perihelion med 46 miljoner km och rör sig bort med 70 miljoner km vid aphelion, vilket har en betydande inverkan på bildandet av Merkurius väder. Eftersom Merkurius befinner sig på kort avstånd från solen värms den upplysta sidan av Merkurius upp till i genomsnitt +300°C (max: +427°C) och Merkuriussommaren börjar. I den bortre delen av omloppsbanan sätter vintern in även på dagen vid denna tidpunkt stiger temperaturen inte över 107°C, och på natten sjunker den till -193°C.

Soluppgången på Merkurius inträffar bara en gång vartannat år (var 176:e dag), men det är den hetaste soluppgången i hela systemet.

Samtidigt når nästan inget solljus Merkurius poler på grund av den minimala lutningen av rotationsaxeln mot ekliptikplanet (0,01°). I dessa mörka och kalla områden har polarisarna upptäckts, även om de bara är 2 meter tjocka.

Intressant nog varar en dag (175,94 jorddagar) på Merkurius dubbelt så länge som ett år (87,97 jorddagar).

På Venus, som på Merkurius, sker inte heller några årstider. Venus rotationsaxelvinkel är imponerande 177°, med andra ord har denna planet en inverterad orientering, och den faktiska lutningsvinkeln är bara 3°. Orbital excentricitet, dvs. dess grad av avvikelse från cirkeln är extremt liten (0,01) och gör därför inga justeringar av vädret. Året runt En varm sommar råder på planetens yta: medeltemperaturöverstiger +400°C.

Venus är kvav året runt, med en medeltemperatur på cirka +400°C.

Mars

Mars liknar vår planet på många sätt. Lutningen för Mars rotationsaxel i förhållande till planet för dess omloppsbana är 25,2°, vilket bara är något större än jordens. Excentriciteten för den röda planetens bana är också något större. Som ett resultat är klimatet på mars något mer säsongsbetonat, med andra ord skillnaden (särskilt i temperatur) mellan vid olika tidpunkterår är mer uttalat.

En till intressant funktion Mars årstider är att de skiljer sig avsevärt i olika hemisfärer av planeten. Så på södra halvklotet finns varma somrar och Kall vinter, medan det i norr inte finns några sådana kontraster - både sommar och vinter här är milda.

Jupiter

Den jättelika planetens rotationsaxel lutar endast 3,13° i förhållande till omloppsplanet, och graden av avvikelse för själva omloppsbanan från cirkeln är också minimal (0,05). Klimatet här är med andra ord inte säsongsbetonat och konstant under hela året.

Saturnus

Lutningen på Saturnus rotationsaxel är 29°, så årstidernas förändring på denna planet kännetecknas av mer uttalade skillnader i antalet solljus, och därför temperaturer, än på jorden. Varje årstid - vare sig det är sommar eller höst - varar i cirka 7 år på den jättelika planeten. Beroende på tid på året kan Saturnus ändra färg. För åtta år sedan, när Cassini först närmade sig planeten, var det vinter på norra halvklotet och den här delen av Saturnus hade en blå nyans. Idag är södern blåmålad - dit har vintern kommit. Enligt astronomer uppstår detta fenomen på grund av intensiteten av ultraviolett strålning - på vintern minskar den, med sommarens ankomst ökar den.

Vinter på Saturnus södra halvklot. Blå dis som täcker Sydpolen planet är en direkt följd av temperaturminskningen, dvs. vinterns ankomst. För 10 år sedan, 2004, höljde exakt samma blå dimma gasjättens norra pol.

Uranus

Lutningsvinkeln för planetens rotationsaxel är 97,86° - Uranus ligger med andra ord på sidan lätt upp och ner. Denna faktor förklarar den ganska specifika årstidsbytet. Under solståndet är bara en av planetens poler vänd mot solen. Förändringen av dag och natt som är bekant för oss är bara kännetecknande för ekvatorn de återstående delarna av Uranus är under täckmantel av polardagen eller polarnatten i 42 jordår.

Voyager 2 fotografi av Uranus

Vid polen mot solen inträffar dramatiska förändringar: temperaturen ökar avsevärt, de övre lagren av atmosfären börjar långsamt få ljusa färger, ersätter en blekblå nyans, vindhastigheten och antalet moln ökar.

Neptunus

På Neptunus lutar rotationsaxeln 30°, så årstiderna här liknar dem på jorden, men planetens avstånd från solen gör sina egna justeringar. Ett år på Neptunus är nästan 165 jordår, därför varar varje årstid, varken mer eller mindre, 41 år! Sommaren började på södra halvklotet 2005 och kommer att pågå till 2046.

I artikeln kommer vi att ta reda på det. På enkla exempel vi kommer att visa varför årstiderna förändras, varför det är kallt på vintern och varmt på sommaren. Många vet från skolan att jorden roterar runt sin axel och runt solen. Dessutom roterar jorden runt solen längs en bana som liknar en oval eller ellips. Det vill säga avståndet från jorden till solen förändras under hela året. Ganska många tror att denna förändring i avstånd till solen är huvudorsaken till att årstiderna förändras. Detta är faktiskt inte sant. På norra halvklotet, till exempel, är jorden närmare solen i januari än i juli. Varför ändras säsongen i det här fallet? Allt handlar om lutningen av jordens rotationsaxel i förhållande till solen. Jorden lutar alltid i förhållande till solen i en vinkel, vilket är 23,5 grader. Låt oss titta på hur detta fungerar vid solens fyra huvudsakliga astronomiska positioner i förhållande till jorden. Den 21 mars är vårdagjämningen. Jordens rotation i förhållande till solen sker på ett sådant sätt att linjen mellan de upplysta och obelysta områdena (det kallas terminatorn) på jorden är vinkelrät mot ekvatorn. Det vill säga att södra och norra halvklotet får samma mängd ljus under dagen. Efter att ha passerat denna position börjar dagsljusetimmar på norra halvklotet öka. Det vill säga varaktigheten för uppvärmning och kylning av jorden på de mellersta breddgraderna är ungefär densamma, så på våren är det inte lika kallt som på vintern och inte lika varmt som på sommaren. Den 21 juni är det sommarsolståndet. I detta läge längden dagsljus timmar på norra halvklotet är maximal. Jorden lutar med sin nordpol mot solen. Nordpolen får mest solljus. Där varar dagen dygnet runt och solen går inte ner. Ju närmare en punkt är Nordpolen, desto längre varar dagen där. Om det är så, varför är det då så kallt på Nordpolen, även på sommaren vid solståndet, när solen skiner i i princip 24 timmar. En annan avgörande faktor, förutom uppvärmnings- och nedkylningstiden, är solstrålningens infallsvinkel på jordens yta. Ju rakare denna vinkel, desto mer värme får ytan. Strålarna faller nästan vinkelrätt mot ekvatorn, så det är alltid varmt där. De verkar ligga ner på svavelstången, glida förbi och praktiskt taget inte värma ytan. Efter den 21 juni ändras säsongen – den astronomiska sommaren börjar. Dagen börjar minska fram till höstdagjämningen. Den 23 september är dagen för höstdagjämningen. Situationen är ungefär densamma som på dagen för vårdagjämningen, med den enda skillnaden att dagen efter detta datum börjar minska. Det är årstidsskiften från sommar till astronomisk höst. Den astronomiska hösten varar från 23 september till 21 december. Den 21 december är det vintersolståndet. Situationen är precis motsatsen till sommarsolståndet. Nordpolen lutar, inte mot solen, utan från den, och får inte ljus denna dag. På Nordpolen, den så kallade polarnatten. Du kan lära dig mer om det astronomiska fenomenet vintersolståndet på denna webbplats. Det är allt för idag. Jag hoppas frågan varför ändras årstiderna, har blivit tillåten för dig. Om du fortfarande har frågor, skriv dem i kommentarerna.


Om materialet var användbart kan du eller dela detta material på sociala nätverk:

Varför ändras årstiderna? Forntida tänkare och astronomer i Grekland trodde att årstidernas förändring förklarades av mystiska skäl som inte hade något att göra med planeternas rörelse i solsystemet.

Dessutom var resten av universum för dem i rörelse runt vår planet, medan jorden själv förblev orörlig. En liknande modell bevarades under medeltiden, av religiösa skäl.

Nicolaus Copernicus gjorde en revolution genom att bevisa att jorden och andra planeter rör sig runt solen, och som vi kommer att se är det denna rörelse som förklarar årstidernas förändring.

Rörelse runt solen är svaret på frågan


Jord från Elektro-L-satelliten. Videon visar hur jorden förändrades från 1 januari till 31 december 2012.

Vår planet har två konstant rörelse: den rör sig runt sin axel och kretsar också runt solen. Den första rörelsen förklarar förändringen av dag och natt - ett helt varv sker på 24 timmar, vi kallar det en dag. Den andra rörelsen är omedelbar orsak skiftande säsonger.

Planetens axel står i en indirekt vinkel mot solens strålar som faller på den, om det vore annorlunda, skulle årstidernas växling aldrig inträffa, natt och dag skulle alltid vara desamma och vara i 12 timmar, både vid ekvatorn, och i London och i polarområdet.

Axeln lutar dock i förhållande till solens strålar och ligger inte i linje med dem. rätt vinkel, så inom sex månader tar det norra halvklotet emot mest solvärme, vilket ger solens strålar en större yta än den södra. Samma sak händer på södra halvklotet under andra halvan av året.

Varför är det varmare i söder året runt?

Eftersom jorden befinner sig på olika avstånd i förhållande till solen under sin omloppsbana är somrarna på södra halvklotet varmare än somrarna på norra halvklotet. Detta förklaras av det faktum att i det ögonblick då avståndet mellan jorden och solen är minimalt är det södra halvklotet som är närmare solen än norra halvklotet.

Naturligtvis i Sydafrika Det finns vinter och snö faller, men vintern i Sydafrika och Australien är mycket varmare än vintern i Ryssland på Yamalhalvön eller i Nya Guineas skärgård.


Säsongsväxlingen, monterad på basis av bilder av den geostationära satelliten METEOSAT-9, erhållna under perioden 21 december 2010 till 20 september 2011.

Slutsats

Så årstidernas förändring sker på grund av två faktorer: för det första är det jordens rörelse runt solen i en elliptisk bana, och för det andra är det en indirekt vinkel mellan jordens bana och solens strålar. Utan en av dessa två faktorer skulle årstiderna aldrig förändras på jorden.

Men frågan uppstår: vilken årstid skulle det vara i detta fall på jorden - evig vinter eller evig sommar? Svar: varken det ena eller det andra. Faktum är att om jordens axel inte lutade, skulle det finnas en evig sommar vid ekvatorn, där strålarna faller i rät vinkel, och ju längre från ekvatorn, desto kallare är det. Om vår planet inte rörde sig runt solen, men axeln också lutade i förhållande till solens strålar, skulle det bli evig sommar på en av halvklotet och vinter på den andra, beroende på jordens placering i förhållande till Sol.