Причины смены дня и ночи заключаются в постоянном и циклическом вращении Земли вокруг своей оси. Этот процесс довольно стремительный по Но мы успеваем его заметить темными вечерами или наблюдая утренний рассвет. Благодаря лучам Солнца прогревается поверхность планеты, а мы можем видеть меняющиеся темноту и свет.
Лучи Солнца и свет Луны
Причины смены дня и ночи заключаются в том, что Земля вращается вокруг оси, которую мы можем мысленно представить. Но она одновременно поворачивается относительно Солнца. Это происходит во время движения ее по орбите вокруг светила.
Причины смены дня и ночи заключаются в движении Земли по оси, проходящей сквозь полюса планеты. Она успевает обернуться за 24 часа. А вот вокруг Солнца происходит более медленное вращение - за 365 суток.
Причиной смены дня и ночи является вращение планеты. На разных континентах разная. Например, в Санкт-Петербурге существует сезон белых ночей, а полярные дни могут длиться более месяца.
За счет чего наблюдается неравномерность длительности светового дня?
Продолжительность дня и ночи не везде одинакова по причине того, что воображаемая ось Земли немного наклонена относительно Солнца. Поэтому и лучи падают неодинаково на разные полушария. Благодаря перераспределению тепла и существует жизнь на планете.
Успевая остыть за ночь, днем планета разогревается. Происходят жизненно необходимые обменные процессы. Мы видим Землю в таком привычном виде благодаря уникальному движению планеты. На разных континентах растительность и животный мир отличаются из-за продолжительности дня.
Полюс может находиться в тени полгода - это время называют полярной ночью. Затем наступает на следующие полгода день на полюсе. В то время когда на северном полюсе ночь, на южном - день, и наоборот.
Если бы не было привычных суток?
Благодаря тому что Земля равномерно освещается Солнцем, существует жизнь на планете. Вот представим, что она перестала бы вращаться, и на одной стороне всегда был бы день, а вторая была бы вечно обделена светом. Полушарие под Солнцем раскалилось бы до температуры, при которой все живое высохло бы.
Вторая часть планеты начала бы замерзать из-за нехватки солнечных лучей. Так в настоящем мы имеем идеальную планету для жизни. Разнообразие живых существ поражает, и это возможно только благодаря вращению Земли. Смена как дня, так и ночи важна, как и перемены погоды в связи с приходом разных сезонов.
Каждое лето к нам приезжает погостить мой племянник. Он ещё совсем маленький, но ужасно любопытный. Недавно вечером, когда мы сидели во дворе и смотрели на закатное небо, он спросил меня, куда исчезает солнце , и почему становится темно. У меня в голове начали всплывать уроки астрономии , но всё казалось таким сложным и непонятным, что я сама не могла представить, как это происходит, что уж говорить о маленьком ребёнке. Тогда я всерьёз задумалась над тем, как же можно это объяснить.
Смена дня и ночи на Земле
Не для кого не секрет, что наша планета вращается . На одно вращение вокруг Солнца уходит примерно 365 дней, а вот если говорить про собственную ось Земли, то здесь она совершает полный оборот за сутки . Сутки равны двадцати четырем часам. Если в одной точке планеты сейчас день, то в противолежащей точке будет ночь. Солнце никуда не пропадает, оно остается на своем месте, а вот мы движемся вместе с нашей планетой. Мы не улавливаем этого движения, так как его скорость неизменна.
Как объясняли смену дня и ночи в древности
На этот счет существуют разные мифы и легенды:
Длительность дня и ночи в дни весеннего и осеннего равноденствия
День и ночь имеют разную длительность в зависимости от времени года. В нашей стране летний день длится намного дольше, чем ночь, а зимой – наоборот. Но есть в году такие дни, когда ночь равна дню . Ежегодно 20 марта и 22 или 23 сентября Солнце, переходя с одного полушария на другое, проходит через небесный экватор , благодаря чему мы можем проследить такое явление, как равноденствие.
Для жителей Земли постоянная смена дня и ночи - привычное явление. Вся жизнь на планете подчинена ритмичному чередованию тёмного и светлого времени суток. Однако так происходит далеко не на всех планетах. Например, на Венере, которая вращается вокруг своей оси очень медленно, год длится меньше двух венерианских суток. Юпитер обращается вокруг своей оси примерно за пять земных часов, а Сатурн - за десять.
Земля совершает полный оборот вокруг своей оси за 23 часа 56 минут 4,1 секунды, день за это время сменяется ночью - проходят звёздные сутки. Под звёздными сутками понимают время полного оборота нашей планеты вокруг оси относительно звёзд, считая их бесконечно далёкими.
Чередование дня и ночи создаёт благоприятные условия для всего живого на Земле. Как известно, Земля имеет форму шара, и ось её вращения постоянно наклонена к плоскости орбиты под углом 66°33"22". Из-за этого солнечные лучи освещают разные участки земной поверхности неодинаково, поэтому и продолжительность дня и ночи везде разная. Она зависит от географической широты и времени года.
Только два раза в год - в дни весеннего и осеннего равноденствия (20-21 марта и 23 сентября - прим.) продолжительность дня и ночи одинакова на всех широтах Земли и равна 12 часам. Солнце в это время стоит в зените над экватором, а терминатор - линия, разделяющая свет и тень на поверхности планеты, проходит через полюса, совпадая с направлением меридианов. На экватор солнечные лучи падают в эти дни под углом 90°, а Северное и Южное полушария нагреваются равномерно.
В дни летнего и зимнего солнцестояния (22 июня и 22 декабря - прим. от сайт) на планете бывает самая длинная ночь и самый короткий день. Например, 22 июня Солнце стоит в зените над Северным тропиком (23°07" с.ш.). В Северном полушарии в этот день на всех широтах день длиннее ночи. К северу от Северного полярного круга (66°33" с.ш.) устанавливается полярный день - Солнце сутками не заходит за горизонт. На полярном круге полярный день продолжается сутки, а на полюсах - до полугода. Южное полушарие 22 июня менее освещено, чем Северное. Здесь на всех широтах день короче ночи, а в южной полярной области устанавливается полярная ночь.
Земля движется вокруг Солнца, но наклон оси вращения планеты остаётся постоянным. Постепенно высота Солнца над горизонтом в Северном полушарии уменьшается, дни становятся короче, а ночи длиннее. Наконец наступает 23 сентября - день осеннего равноденствия, когда продолжительность дня и ночи равна на всех широтах. С этого момента Солнце начинает больше освещать Южное полушарие. 22 декабря, в день зимнего солнцестояния, полушария словно меняются местами. В этот день в Южном полушарии на всех широтах день длиннее ночи, а за Южным полярным кругом стоит полярный день. В то же время в северных приполярных областях царит полярная ночь.
Южнее и севернее полярных кругов в обоих полушариях наступают белые ночи. В это время вечерние сумерки переходят в утренние, и темнота не наступает. За полярным кругом белые ночи предшествуют полярному дню - прим.. На разных широтах белые ночи отличаются по продолжительности: например, в Санкт-Петербурге они длятся с 11 июня по 2 июля, а в Архангельске - с 13 мая по 30 июля.
Спутник нашей планеты Луна вращается вокруг своей оси с такой скоростью, что при движении вокруг Земли она постоянно повёрнута к ней одной стороной. Если бы Земля двигалась вокруг Солнца подобно Луне и была постоянно повёрнута к нему одной стороной, природные условия на планете изменились бы колоссально. Одно полушарие Земли освещалось бы круглый год, а другое постоянно находилось бы в тени. Освещённое полушарие раскалилось бы до температуры более 100 °С, а значит, все реки, моря и океаны испарились бы. На тёмной стороне планеты температура была бы ниже -100 °С, здесь вся вода превратилась бы в лёд. На границе света и тени из-за больших перепадов температур бушевали бы ураганы, происходили землетрясения и извержения вулканов.
На нашей планете систематически происходит масса явлений, к которым мы уже давно привыкли и воспринимаем, как должное. К их числу можно записать и смену погоды, и изменение времен года, и даже переход от дня к ночи, и наоборот.
Многие люди совершенно не задумывались и не задумываются о том, по какому принципу происходят и «работают» эти явления, но сегодня мы рассмотрим одно из них. Речь идет о том, почему сменяются день и ночь, ведь о данном процессе наверняка должен знать каждый человек.
Существование дня
Для начала стоит разобраться в том, что из себя вообще представляет день в том понимании, в котором его видит абсолютно любой среднестатистический человек. Днем называют период суток, в которые все на улице освещается лучами нашего естественного светила – Солнца.
Также стоит отметить и то, что если людям зададут вопрос о том, в чем разница между днем и ночью, абсолютное большинство ответит, что днем светло, а ночью темно. С этим утверждением не поспорить, и здесь мы как раз и подобрались к нашему главному вопросу.
Почему день на Земле сменяется ночью
Ответ на данный вопрос является достаточно простым, и чтобы в нем разобраться, необходимо вспомнить о простых истинах существования нашей планеты и её тяготения, а также вращения вокруг Солнца.
Дело в том, что световой день на Земле зависит исключительно от нашего естественного светила – от Солнца. Солнечные лучи достигают поверхности Земли, и не только нагревают её, но и освещают. Тем самым и создается день на Земле.
А теперь давайте разберемся в том, почему день на Земле сменяется ночью. Здесь стоит вспомнить о том, какие движения совершает наша планета. Она вращается вокруг своей оси, совершая один оборот в течение суток. Соответственно, та точка, которая находится повернутой к Солнцу, например в 6-7 часов утра, в течение дня двигается, и к вечеру отворачивается от нашего светила, соответственно – она перестает освещаться, и в данной части планеты начинается ночь.
Соответственно, в то время, когда на одном полушарии день заканчивается, Солнце перестает его освещать, и начинается ночь, другое полушарие нашей планеты выходит из ночного состояния, и на нем начинается световой день.
Вот так и происходит смена дня и ночи на нашей планете. Что же касается продолжительности светового дня, продолжительности ночи, изменения данных показателей в разные времена года, то подобные вопросы мы уже отдельно рассматривали в рамках других статей на нашем сайте.
Земля — одна из планет Солнечной системы. Планета Меркурий — ближайшая к Солнцу. Далее находятся планеты Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Планеты обегают Солнце за разное время: чем планета дальше от Солнца, тем длиннее ее путь вокруг него, и тем дольше длится на планете год.
На Земле солнце утром встает на востоке, за день проходит полукруг, вечером скрывается на западе. На самом деле вертится Земля, вращаясь вокруг своей оси, как детская игрушка юла.
Днем небо голубое, а вечером черное. Почему происходит смена времен суток? При вращении Земля подставляет солнышку то один бок, то другой. На полушарии, повернутом Солнцу, сияет день, потому что оно получает свет от Солнца. На противоположном полушарии — ночь, оно не освещается Солнцем.
Меркурий совершает полный оборот вокруг своей оси за 58,65 суток, а вокруг Солнца проходит за 88 суток. Солнечные сутки на Меркурии 176 дней. На Венере смена дня и ночи происходит за 117 суток, день и ночь там длятся по 58,5 суток, год на Венере равен 243,2 суток. Суточное вращение Земли происходит за 23 ч 56 мин 4,1 сек. то есть за одни солнечные сутки. Ось суточного вращения Земли направлена на звезду альфа Малой Медведицы, которая названа Полярной. На Марсе сутки длятся 24 ч 39 мин 35 сек. Марсианский год длится 686,9 дня. Период вращения Юпитера, самой большой планеты, вокруг своей оси самый короткий из всех планет. На экваторе — 9 ч 50 мин 30 сек, в средних широтах — 9 ч 55 мин 40 сек. Значит, день и ночь там равны 4 урокам в школе.
Полный световой день
Прочитайте текст и ответьте на вопросы.
Полный световой день 22 июня 2002 года
В то время, как в Северном полушарии 22 июня 2002 года будут отмечать самый продолжительный день, в Австралии - самый короткий.
В этот день в Мельбурне, Австралии, Солнце взойдет в 7 часов 36 минут и зайдет в 17 часов 08 минут, и продолжительность полного светового дня составит 9 часов 32 минуты.
В этом же году самый продолжительный день в Австралии придется на 22 декабря. Солнце в этот день взойдет в 5 часов 55 минут и зайдет в 20 часов 42 минуты, а продолжительность полного светового дня составит 14 часов 47 минут.
Президент Астрономического общества, господин Перри Влахос, объяснил, что существование смены времен года в Северном и Южном полушариях было связано с наклоном земной оси на 23 градуса.
Вопрос 1. Какое утверждение объясняет смену дня и ночи на Земле?
Решение.
Смена дня и ночи на Земле вызвана тем, что наша планета поочерёдно поворачивается к Солнцу то одной своей стороной, то другой: в то время как одна половина планеты освещена, другая половина находится в тени. Смена дня и ночи будет наблюдаться на планете, если она вращается вокруг своей оси, либо обращается вокруг светила. Если же, как, например, для Земли, происходит одновременно вращение вокруг своей оси и вращение вокруг Солнца, то смена дня и ночи будет наблюдаться только при несовпадении частот вращений. (Если бы частоты совпадали, Земля всегда была бы повёрнута к Солнцу одной стороной, как, например, Луна повернута к Земле.) Смена дня и ночи на Земле вызвана одновременным участием нашей планеты в двух движениях - вращении вокруг своей оси и вращении вокруг Солнца - с различными частотами.
Правильный ответ:
отсутствует.
Вопрос 2. Земля освещается солнечными лучами, как показано на рисунке.
Предположим, что в Мельбурне в данный момент самый короткий день в году. Проведите на рисунке земную ось, экватор и укажите Северное и Южное полушария.
Почему на Земле происходит смена дня и ночи
Обозначьте их или сделайте необходимые надписи.
Решение.
Мельбурн находится в Южном полушарии. Если в данный момент в Мельбурне самый короткий день в году, значит, в Южном полушарии сейчас зима, а в Северном полушарии - лето. Земля в данный момент повернута к Солнцу своим Северным полюсом, причем ось вращения Земли лежит в плоскости рисунка. Картина будет следующей:
Правильный ответ: см. рисунок.
Оставить комментарий
Сообщить об ошибке
Вследствие своего вращения вокруг оси Земля бывает обращена к Солнцу то одной, то другой своей стороной.
Почему бывает день и ночь
Следовательно, и солнечные лучи падают то на одну, то на другую сторону земной поверхности. На стороне, обращенной к Солнцу, мы имеем день, на противоположной стороне - ночь. Так происходит смена дня и ночи.
А чем объясняется смена времён года? Это связано с движением Земли вокруг Солнца.
Мы видели, что солнечные лучи несут на Землю не только свет, но и тепло. Мы уже говорили также о том, что чем отвеснее падают лучи на земную поверхность, тем больше их интенсивность. Летом, особенно в полдень, Солнце стоит выше и находится над горизонтом более продолжительное время, нежели зимой; солнечные лучи в этом случае падают более отвесно и сильнее нагревают поверхность Земли. Вечером и утром Солнце находится низко над горизонтом, его лучи падают косо, и они менее интенсивны.
На протяжении всего времени движения Земли вокруг Солнца ось её вращения постоянно сохраняет одно и то же направление по отношению к плоскости земной орбиты - она наклонена к ней под некоторым определённым углом (рис. 19). Вследствие этого при различном положении Земли на орбите то одно, то другое полушарие Земли получает то больше, то меньше солнечного тепла и света.
Когда на северное полушарие приходится больше тепла и света, когда дни здесь более продолжительны, мы имеем лето, а на южном - зиму. Когда же у нас наступает зима, на южном полушарии начинается лето. Так происходит чередование, смена времён года.
На северном и южном полюсах Земли в течение полугода поочерёдно длятся то день, то ночь. Полгода не заходит Солнце на одном полюсе. Посылаемые им лучи падают косо, как бы скользят по земной поверхности. Мы
Рис. 19. Наклон земной оси к лучам Солнца в разное время года
имеем непрерывный день. Следующие полгода то же происходит на другом полюсе.
Два раза в год Земля находится в таком положении относительно Солнца, что обращённая к нему её поверхность освещается полностью от северного до южного полюса. В это время на всём земном шаре день равен ночи. Это - дни весеннего (21 марта) и осеннего (23 сентября) равноденствий.
Category: Солнце
Изменение наклона солнечных лучей и продолжительности дня на разных широтах. Пояса- освещенности. Смена времен года. Годовая ритмика в географической оболочке.
Тропический год – промежуток времени между двумя прохождениями Солнца через точку весеннего равноденствия. Короче звездного на 20 м 24 с, т.к. точка весеннего равноденствия движется навстречу годовому движению Солнца. Подобное явление называется прецессией – движение оси вращ. З. вокруг перпендикуляра к плоскости вращ. с вершиной в центре З., при котором ось описывает круговую коническую поверхность (период прецессии -26000 лет).
Пояса освещ., астрономические тепловые пояса.
Жаркий пояс – расположен между тропиками, Солнце дважды в год в полдень бывает в зените.
Два умеренных пояса – между тропиками и полярными кругами. Солнце никогда не бывает в зените, продолжительность дня и ночи и высота Солнца над горизонтом сильно меняются в течение года. В течении суток всегда происходит смена дня и ночи.
Два холодных пояса – между полярными кругами и полюсами. Здесь бывают полярные дни и ночи (Солнце либо не показывается из-за горизонта, либо не опускается за него).
Смена времен года обуславливает годовой ритм в географ. оболочке. В жар.поясе годовой ритм зависит от измен. увлажн., в умеренном – от темп., в холодном – от условий освещения.
З. вращ. с запада на восток против часовой стрелки, соверш.полн.
оборот за сутки.Угол, на который смещ. точка на земной поверхности, для всех широт составляет 150 за 1 час. Линейная скорость, путь проходимый точкой в ед. времени, зависит от широты места. Географические полюсы не вращаются, там скорость равна нулю. Скорость на одном меридиане – разная, на одной параллели – одинаковая.
14. Осевое вращение Земли и его следствия. Скорость осевого вращения. Географические полюсы, экватор, параллели, меридианы. Осевое вращение Земли: направление, угловая и линейная скорости, доказательства вращения.
Движется по третьей орбите от Солнца, длиной 934 млн км со скоростью 29,8 км/с, против часовой стрелки, в том же направлении происходит движ. З. вокруг своей оси.
Геораф. следствие годового движения Земли – смена сезонов года, измен. продолжит. дня и ночи, образование поясов освещенности, годовой ритм в географической оболочке.
З. вращ. с запада на восток против часовой стрелки, соверш.полн. оборот за сутки.Угол, на который смещ. точка на земной поверхности, для всех широт составляет 150 за 1 час. Линейная скорость, путь проходимый точкой в ед. времени, зависит от широты места. Географические полюсы не вращаются, там скорость равна нулю. Скорость на одном меридиане – разная, на одной параллели – одинаковая.
Земля вращается вокруг оси с запада на восток, т.е.
Совет 1: Почему день сменяется ночью, а лето — зимой
против часовой стрелки. При этом угловая скорость вращения, т. е. угол, на который поворачивается любая точка на поверхности Земли, одинакова и составляет 15° в час. Линейная скорость зависит от широты: на экваторе она наибольшая - 464 м/с, а географические полюса неподвижны.
Географический полюс - точка, в которой ось вращения Земли пересекается с поверхностью Земли. Имеется два географических полюса: Северный полюс - находится в Арктике (центральная часть Северного Ледовитого океана) и Южный полюс - находится в Антарктиде.
В географическом полюсе сходятся все меридианы, поэтому географический полюс не имеет долготы. Северный полюс имеет широту +90 градусов, а южный полюс имеет широту −90 градусов.
На географических полюсах отсутствуют стороны света. На полюсах нет смены дня и ночи, так как полюса не участвуют в суточном вращении Земли.
На географическом полюсе угол подъёма Солнца не превышает 23,5°, из-за этого на полюсе очень низкая температура.
Положение географических полюсов условное, так как мгновенная ось вращения Земли перемещается. Из-за этого происходит движение географических полюсов на несколько метров в год.
Экватор - воображаемая линия пересечения с поверхностью Земли плоскости, перпендикулярной оси вращения планеты и проходящей через её центр. Его длина приблизительно равна 40075 км.
Параллель - линия сечения поверхности планеты плоскостью, параллельной плоскости экватора.
На глобусе параллель рисуется в виде окружности, все точки которой равноудалены от экватора. Все точки одной параллели имеют одинаковую широту, но различную долготу. Длины параллелей различны: они увеличиваются при приближении к экватору и уменьшаются - к полюсам. Экватор - самая длинная параллель. Для вычисления длины одного градуса дуги произвольной параллели на Земле можно умножить 111,3 км (длину дуги экваториальной параллели в 1 градус) на косинус угла, соответствующего географической широте искомой параллели.
Длина одного градуса дуг параллелей
0° – 111,3 км
10° – 109,6 км
20° – 104,6 км
30° – 96,5 км
40° – 85,3 км
50° – 71,1 км
60° – 55,8 км
70° – 38,2 км
80° – 19,8 км
Меридиан - половина линии сечения поверхности земного шара плоскостью, проведённой через какую-либо точку земной поверхности и ось вращения Земли. Каждый меридиан пересекается со всеми остальными в двух точках: на Северном и Южном полюсах. Длина каждого меридиана на глобусе равна 20 004 276 м. Все точки одного меридиана имеют одинаковую долготу, но разную широту. За начальный меридиан принят Гринвичский. Магнитный меридиан - проекция силовой линии магнитного поля небесного тела на его поверхность
Сутки звездные — солнечные. Время: истинное солнечное, среднее солнечное (местное), поясное, декретное, летнее. Всемирное время. Линия перемены дат. Смена дня и ночи. Суточная ритмика в географической оболочке.
Звездные сутки – промежуток времени между двумя верхними кульминациями звезд = 23 ч 56 м 4с.
Истинные солнечные сутки – промежуток времени между двумя кульминациями центра Солнца, за начало суток принята нижняя кульминация – полночь.
Средн. солнечное время – средняя продолжительность солнечных суток =24ч.
Уравнение времени – разность межу истинным и средн. временем.
Местное время – среднее солнечное время на каждом меридиане. 15 0 =1 час. Вся поверхность Земли разделена на 24 пояса по 15 0 в каждом.
Всемирное время – среднее солнечное время на Гринвичском меридиане, который считается начальным меридианом.
Линия перемены дат – условная линия, служащая для разграничения мест, которые в один и тот же момент времени имеют разные календарные даты. Меридиан = 180 0 , на Чукотке отклоняясь к востоку. При пресечении ЛПД с запада на восток – отнимаются одни сутки, при пересечении с востока на запад – прибавляются.
Поясное время – время каждого часового пояса, определенное по серединному меридиану.
Т n -T m =N-л,
Т n – поясное время
T m – местное время
N – номер пояса
л – долгота места в часовом выражении (лямбда).
Декретное время – поясное время каждого часового пояса + 1 час.
МОСКОВСКОЕ ВРЕМЯ – декретное время второго часового пояса.
Летнее время – используется во многих странах в целях рациональн.
использования эл. в летние месяцы, перевод времени на 1 ч вперед (д/н +2).
Смена дня и ночи создает суточный ритм в гегр.оболочке, проявляющийся в жив и нежив природе.