Романенко Игорь
В данной работе учащийся в совместной работе с учителем и родителями сделал попытки теретического изучения вопроса по теме, провел эксперимент в домашних условиях, предоставил описание экспериментальной работы и сделал выводы, тем самым подвердив и опровергнув выдвинутые гипотезы.
Скачать:
Предварительный просмотр:
МБОУ Мариинская гимназия
Научно-исследовательская работа
на тему «Почему летом тепло, а зимой холодно?»
Работу выполнил
ученик 3 класса В
МБОУ «Мариинская гимназия»
г.Ульяновска
Романенко Игорь.
Руководитель
Семенова И.А.,
учитель начальных классов.
Ульяновск 2016-2017 уч.год
2. Методы исследования.
3. Гипотезы.
4.1. Изучение теории по проблеме «Почему летом тепло, а зимой холодно?»
5. Выводы.
6. Литература
7. Приложения.
1. Предмет и цели исследования.
Мы все отлично знаем, что в различные времена года Солнце ведет себя по-разному. Летом оно восходит рано, идет 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 все это объяснить? Ведь мы знаем, что смена дня и ночи, то есть восход и заход Солнца, происходит оттого, что Земля вращается вокруг своей оси. Почему же она не весь год вертится одинаково? А может быть, продолжительность дня и ночи зависит еще от какой-нибудь другой причины? И как ведет себя солнце в различные времена года? Почему летом тепло, а зимой холодно?
Мне очень интересна эта тема, и в своей работе я постараюсь ответить на все поставленные вопросы.
2. Методы исследования.
- Я попытался сам ответить на вопрос – «Почему зимой холодно, а летом тепло».
- Я поговорил с родителями.
- Я читал детские энциклопедии «Моя первая энциклопедия», « Все о планетах и созвездиях», «Большая детская энциклопедия».
- Я нашел вместе с родителями информацию по интересующему вопросу на сайтах в Интернете.
- Я проводил эксперименты, движение Земли вокруг Солнца.
- Я наблюдал за изменениями в природе в разные времена года.
3. Гипотезы:
Вначале моего исследования, чтобы попытаться ответить на главный вопрос «Почему зимой холодно, а летом тепло?», я выдвинул несколько основных предположений:
Гипотеза 1 . Летом весь мир радуется, цветут цветы, растут овощи и фрукты, созревают ягоды и грибы. Осенью природа готовится ко сну. А когда природа засыпает, Зима накрывает ее одеялом – снегом. А снег холодный, вот и становится холодно.
Гипотеза 2 . Летом теплее потому, что Земля в это время находится ближе к Солнцу.
Гипотеза 3 . Летом солнце поднимается выше над горизонтом. Соответственно, больше прямых лучей попадает в атмосферу Земли и дольше ее разогревает. Поэтому летом тепло. А зимой, наоборот, Солнце ниже над горизонтом, греет слабее. Поэтому в это время года холодно.
4. Теоретико-практическая часть
4.1 Изучение теории по проблеме «Почему летом тепло, а зимой холодно?»
Мы все живем на планете Земля – это наш дом. В мифологии ее греческое название было Геи. Земля была матерью гор, долин, ручьев и всех других образований земли. Она была замужем за Ураном. На Земле происходит смена времени суток и времен года. Земля является самой большой из всех планет земной группы. В настоящее время почти 7,5 миллиардов людей, живут на нашей планете. Около 30% поверхности Земли покрыто сушей, в то время как 70% покрыто океанами.
Но она не одинока в космосе. Наша планета Земля входит в состав Солнечной системы.
Солнечная система – это солнце и совокупность планет, которые находятся на одной орбите с солнцем и зависят от него. В нашей Солнечной системе находятся 9 планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон. Меркурий – самая ближайшая планета к солнцу, а наша Земля – третья по счету. Среди этих планет только на нашей есть жизнь. Она находится на самом благоприятном расстоянии от солнца. Если бы она находилась чуть ближе к нему – мы бы сгорели, чуть дальше – замерзли бы в ледниках. У некоторых планет есть спутники, которые вращаются вокруг них и вместе с ними вокруг солнца. Например, спутник нашей планеты – Луна.
Солнце на сегодняшний день является крупнейшим объектом в Солнечной системе. 98% всей материи в Солнечной системе находится внутри Солнца. Это означает, что все планеты, луны, астероиды, малые планеты, кометы, газа и пыли бы все это в совокупности составляют лишь 2% всей материи в Солнечной системе. Солнце является настолько большим, что Земля может легко поместиться внутри Солнца миллион раз. Солнце обладает гравитационной силой, то есть притяжением. Поэтому планеты вращаются вокруг него всегда на одинаковом расстоянии и не улетают в открытое пространство космоса.
Римляне называли Солнце - Соль, что по-английски означает Солнце. В Древней Греции, Солнце называли Гелиос . Вот почему наша система планет называется Солнечной системой.
Но почему же летом тепло, а зимой холодно?
Путь, по которому в космическом пространстве движется земной шар, имеет форму вытянутого круга - эллипса. Солнце находится не в центре этого эллипса, а в одном из ее фокусов. Поэтому на протяжении года расстояние от Солнца до Земли периодически меняется: от 147,1 млн. км (в начале января) до 152,1 млн. км (в начале июля). Переход от тёплого времени года (весна, лето) к холодному (осень, зима) происходит вовсе не потому, что Земля то приближается к Солнцу, то удаляется от него. А ведь и сегодня так думают многие люди! Взгляните на приведенные выше цифры: в июне Земля находится дальше от Солнца, чем в январе!
Дело в том, что Земля и другие планеты Солнечной системы, помимо обращения вокруг Солнца, вращаются вокруг воображаемой оси (линии, проходящей через Северный и Южный полюса).
Если бы ось Земли располагалась под прямым углом к орбите Земли вокруг Солнца, у нас не было бы времен года, а все дни были бы одинаковыми. Но эта ось наклонена по отношению к Солнцу (на 23°27"). В результате Земля вращается вокруг Солнца в наклонном положении. Это положение сохраняется круглый год, а ось Земли всегда направлена в одну точку - на Полярную звезду.
Поэтому в разное время года Земля по-разному подставляет солнечным лучам свою поверхность. Когда солнечные лучи падают отвесно, прямо, Солнце жарче. Если же лучи Солнца падают на земную поверхность под углом, то они греют земную поверхность слабее.
Солнце всегда стоит прямо на экваторе и в тропиках, поэтому жители этих мест не знают холодов. Там не так резко, как у нас, сменяются времена года, и никогда не бывает снега.
В то же время часть года каждый из двух полюсов повернут к Солнцу, а вторую часть скрыт от него. Когда Северное полушарие повернуто к Солнцу, в странах к северу от экватора - лето и день длинный, к югу - зима, а день короткий. Когда прямые лучи Солнца падают на Южное полушарие - здесь наступает лето, а в Северном - зима.
Самые длинные и самые короткие дни в году называются днями зимнего и летнего солнцестояния. Летнее солнцестояние наступает 20, 21 или 22 июня, а зимнее - 21 или 22 декабря. А еще во всем мире в каждом году имеются двое суток, когда день равен ночи. Это происходит весной и осенью, ровно между днями солнцестояния. Осенью это происходит около 23 сентября - это осеннее равноденствие, весной около 21 марта - весеннее равноденствие.
А теперь порассуждаем на тему: «Как происходит смена дня и ночи».
Представим себе. Наступило летнее утро. Показалось Солнце. Но оно стоит в небе еще низко и греет очень слабо. Когда Солнце поднимется выше, Земля начнет согреваться, и можно будет даже босиком побегать. А к вечеру Солнце опускается все ниже. И Земля снова начинает остывать.
Так бывает и зимой. Днем, когда Солнце поднимется повыше, снег начинает подтаивать. С крыш падают звонкие капли. Они умолкнут только вечером, когда Солнце опустится низко.
Все это происходит благодаря вращению Земли вокруг собственной оси и углу ее наклона по отношению к своей орбите вокруг Солнца.
Получается: низкое Солнце почти не греет. А чем выше поднимается, тем горячее становятся его лучи.
4.2. Проведение наблюдений об изменениях в природе в разные времена года.
Я наблюдал за природой, как она меняется в течение года, что происходит с растениями, как ведет себя Солнце, в какое время выходит и заходит. Во время прогулок я старался подмечать малейшие изменения в природе.
В начале лета Солнце поднимается высоко над небосклоном и начинает печь сильнее, день становится длинным, а вечер долгим и теплым. Природа цветет, поспевает, сады полны зелени, луга покрыты широким шлейфом зеленой травы. В небе неспешно парят, словно огромные корабли, тяжелые кучевые облака. Летом мы можем долго гулять на улице, играть в мяч и кататься на велосипеде, купаться в водоемах, загорать. В траве можно заприметить множество разных насекомых, на цветах- бабочек. Это мое любимое время года.
Теплые и жаркие дни плавно переходят в месяц август, который более мягок чем июль, потому что световые дни заметно сокращаются, а ночами становится прохладней, появляется туманная дымка. С начала месяца вода в озерах и прудах остывает, заканчивая купальный сезон. Средняя температура первой половины августа +17 +19° C. Сам по себе август - самый спокойный месяц в году. Редко случаются грозы, несколько реже жаркие сухие дни. Зачастую стоит ровная теплая погода, а кое-где на деревьях появляются первые пожелтевшие листочки, предвестники осени.
Начало осени - сентябрь. Это пора бабьего лета, когда сухо и тепло, а природа постепенно готовится к холодам. Самая грибная пора и время, когда можно понаблюдать за тем, как первые птицы готовятся к отлету в теплые края. Если посмотреть в небо, то можно увидеть, как птицы все больше кучкуются и сбиваются в стаи. А в лесу становится тише, листья заметней желтеют и скоро начнется листопад.
Становится прохладней, уже и куртку можно застегивать на все пуговицы и не забывать брать с собой зонтик. Ведь осенняя погода капризная, да и дождик не такой теплый, как летом.
Осенью природа замедляет свое развитие и готовится к зиме; кусты и деревья сбрасывают свои листья; птицы улетают в теплые края, а те животные, которые остаются, одеваются в теплые шубки; погода становится все холодней и ближе к концу осени выпадает первый снег.
Но вот в один из дней ноября можно выглянуть утром в окно и увидеть, как все белым-бело. Всюду лежит снег. И может он еще, скорей всего, растает, но зима уже недалеко.
Приходит зима! Лес одевает пушистые белые шубки. Вода в речках и озерах замерзает и превращается в лед. Зато теперь можно кататься на коньках. Если снег мокрый, можно слепить снежную бабу или построить крепость из снега и поиграть в снежки, а если сухой, то с вихрем прокатиться с горы на санках.
Зимой природа спит, накрывшись белым одеялом из снега и льда; на голых ветвях деревьев встречаются зимние птицы; животные оставляют следы на снегу; временами случаются вьюги и морозы; дни короткие, а ночи длинные и холодные. Только с середины февраля Солнце начнет пригревать, когда падающие его лучи начнут незаметно пригревать щеки от ледяного мороза.
C приходом весны природа пробуждается. Солнце светит ярко-ярко, тает снег, скоро вернуться в лес птицы из теплых краев, наполнив лес пением. Вот-вот запоют птицы, зацветут цветы, а лес оденется в зеленую листву.
Снег начинает таять на солнце и превращается в воду. Можно сделать из бумаги кораблик и запустить его по веселому ручейку во дворе.
Ручьи наполняют озера водой. Прилетают птицы. Если подойти к деревьям поближе и приглядеться к веточкам, то можно найти на них маленькие пушистые комочки. Это почки - из них скоро появятся первые листочки. Птицы вьют гнезда, а в лесу появляются насекомые, и весь растительный и животный мир пробуждается от спячки.
4.3. Проведение эксперимента о влиянии Солнца на Землю.
Я провел небольшой эксперимент. Для этого мне понадобилась настольная лампа, она играла роль Солнца и глобус, он играл роль Земли.
Для упрощения эксперимента я оставил глобус (Земля) неподвижным, зафиксировав в одном положении, а лампу (Солнце) вращал по часовой стрелке, имитируя тем самым орбиту Земли, выбрав заранее ориентир.
На фото № 1 – лето, так как ось Земли наклонена в сторону Солнца, и лучи падают на ее поверхность под прямым углом, сильно нагревая поверхность.
На фото № 2 – зима, так как ось Земли наклонена в противоположную сторону от Солнца и лучи падают на нее под углом, поэтому нагрев поверхности слабый.
На фото № 3 и 4 – весна и осень соответственно. В эти периоды времени долгота дня и ночи одинаковы – дни равноденствия.
И как видно из эксперимента Солнце в этот период греет не очень сильно – как летом, но и не слабо - как зимой.
5 . Выводы.
В результате проделанной мной работы:
а) Гипотеза 1 «изменения в природе происходят из-за смены времен года» подтвердилась исходя из моих наблюдений об изменениях в природе в разные времена года.
б) Гипотеза 2 «Чем ближе Земля к Солнцу, тем теплее» не подтвердилась, потому что на смену времен года влияет не расстояние, а угол наклона Земной оси по отношению к Солнцу.
в) Гипотеза 3 «Чем выше Солнце над горизонтом, тем жарче и наоборот» подтвердилась, т. к. в ходе эксперимента, я убедился, что если солнце находится выше над горизонтом, оно греет Землю сильнее. Так происходит летом. А зимой, соответственно, оно греет слабее, так как поднимается над горизонтом ниже.
6. Литература
1. Большая детская энциклопедия.
2. Моя первая энциклопедия. Науч.-поп. издание для детей. Гальнерштейн Л.Я.
3.Всё о планетах и созвездиях. Атлас-справочник.
9 . сезоны-года.рф
Если Вас интересует этот вопрос, и Вы ищете ответ на этот вопрос, то, прочитав данную статью, обязательно найдете ответ.
Почему зимой так холодно?
Температура зимой напрямую зависит не от расстояния планеты до Солнца, а от угла наклона Земли. Ось наклона нашей планеты проходит через 2 полюса: Южный и Северный. В то время как угол наклона отдаляет Северное полушарие от Солнца — день становится короче, солнечные лучи менее попадают на земную поверхность и хуже ее прогревают. В результате таких явлений наступает зима.
Почему летом так жарко?
Летом все происходит наоборот — Северный полюс оказывается на очень близком расстоянии к Солнцу, за счет этого, он получает максимальное количество солнечных лучей, день становится длиннее, температура воздуха увеличивается. В результате таких явлений наступает лето.
Почему летом гораздо теплее, чем зимой? Летом солнечные лучи попадают на Землю перпендикулярно, за счет этого солнечная энергия более сконцентрирована, и прогревает почву быстрее, чем обычно, поэтому летом очень жарко. Зимой эти же лучи падают на земную поверхность не перпендикулярно, они скользят, не прогревая ни почва, ни воду. Воздух не нагревается, остается таким же холодным. Летом поток солнечной энергии значительно больше, чем зимой, тогда он ослабевает и становится меньше.
Смена времен года является для нас обычным явлением. В холодные зимние дни мы мерзнем от суровых морозов, а с наступлением летнего периода страдаем от невыносимой жары. При этом мало кто из нас задумывается о причинах подобных процессов.
Почему летом жарко, а зимой холодно? Что влияет на смену сезонов? И почему зима и лето в различных уголках нашей планеты наступают в разное время?
Почему зимой холодно?
Всем известно, что Земля вращается вокруг Солнца и вокруг своей оси. При этом в процессе своего движения она то приближается к Солнцу, то удаляется от него на максимальное расстояние. Во время нахождения в перигелии (на минимальном удалении) она отстоит от звезды на 147,1 млн. км, а при приближении (в афелии) – на 152,1 млн. км.
Многие люди полагают, что когда Земля пребывает на самом удаленном расстоянии от Солнца, и приходит зима. На самом деле всё не так просто, поскольку на наступление холодов влияет еще один фактор – ось наклона планеты.
Ось вращения земного шара отклоняется от плоскости его орбиты вокруг Солнца на 23,5 градуса. Она проходит через южный и северный полюс, при этом последний всегда направлен на Полярную звезду. Таким образом, при вращении вокруг Солнца одну половину года северное полушарие планеты наклоняется к звезде, а другую половину года отклоняется от нее.
В то время, когда угол наклона удаляет северное полушарие от Солнца, день укорачивается, солнечные лучи не так хорошо прогревают земную поверхность, в результате чего наступает зима.
Почему летом жарко?
Летом всё происходит с точностью до наоборот. Когда северное полушарие оказывается ближе всего к Солнцу, оно получает намного больше солнечных лучей, день удлиняется, температура воздуха прогревается, в итоге становится жарко.
Кроме того, в летний период падают на Землю почти перпендикулярно, поэтому энергия на земной поверхности становится концентрированной и нагревает грунт гораздо быстрее. Зимой, напротив, лучи проходят вскользь, в результате чего почва и вода в океанах не успевают быстро прогреться, оставаясь холодными.
Иными словами, в летний период плотность солнечной энергии, попадающей на земную поверхность, выше, зимой – ниже, а от этого зависят показатели температуры. Мало того, летом более длительный световой день, Солнце намного дольше светит над горизонтом, поэтому имеет гораздо больше времени для прогрева грунта и водных поверхностей.
Как меняются времена года в разных поясах Земли?
Когда в северном полушарии наступает лето, в южное полушарие приходит зима, поскольку в это время оно находится дальше от Солнца. Аналогичным образом происходит во вторую половину года: при приближении южного полушария к нашей звезде на нем становится жарко, а на северном полушарии, соответственно, холодно.
Вместе с тем, в разных поясах планеты наблюдаются различные климатические условия, так как они находятся на неодинаковом расстоянии от экватора. Чем ближе регионы к экватору, тем жарче климат, и наоборот – более отдаленные от экватора области испытывают более холодные температуры.
На погоду может влиять и расположение тех или иных регионов по отношению к уровню моря. С ростом высоты снижается , а Земля отдает меньше тепла, поэтому в горных районах всегда холоднее даже в летний сезон.
Почему на экваторе не бывает зимы и лета?
Почему же степень жары и холода зависит от расположения к экватору? Дело в том, что эта воображаемая линия, пересекающая центр Земли, независимо от оси наклона планеты всегда находится ближе всего к Солнцу.
По этой причине регионы, расположенные на экваторе, постоянно испытывают большой приток солнечной радиации, а температура воздуха на их территории остается неизменной в пределах +24…+28 °C.
Помимо того, солнечные лучи падают на экватор под прямым углом, благодаря чему данная часть суши больше остальных получает света и тепла.
(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.
Со школьной скамьи всем известно, что наша планета вращается как вокруг Солнца, так и вокруг собственной оси – воображаемой линии, соединяющей два полюса – северный и южный. Такая расстановка вещей влияет на смену пор года и времени суток.
Если задать вопрос, почему холодно зимой, самым распространенным ответом будет: Солнце отдалилось от Земли на максимально возможное расстояние. Доля правды в таком высказывании есть, но только частично, потому что влияют на смену сезонов и другие факторы.
Причины похолодания зимой
Расстояние
В процессе вращения наша планета действительно то приближается к звезде, то удаляется. Максимальное расстояние, на котором находятся два небесных объекта (в афелии, если говорить научными терминами) – 152,1 млн. км, минимальное (по научному это будет «в перегелии») – 147,1. На формирование данного мнения повлиял тот факт, что Земля имеет шаровидную форму и двигается по орбите в виде овала. Когда поверхности планеты и звезды удаляются, солнечные лучи перестают доносить свое тепло и оттого температура падает. Северное полушарие оказывается в таком положении в период с декабря по февраль.
Материалы по теме:
Правда ли, что зимой в воздухе меньше кислорода?
Короткий день
Но на приход холодного времени влияет не только расстояние между Солнцем и Землей. Ось нашей планеты находится по отношению к орбите под наклоном, угол которого составляет 23,5 градуса. Северный полюс всегда направлен на звезду, именуемую Полярной, что обуславливает 6 месяцев наклон Земли к Солнцу и такой же промежуток времени – отклонение планеты от звезды. Таким образом, угол наклона удаляет поверхность, делая день короче. Солнечным лучам просто не хватает времени, чтобы прогреть Землю.
Изменение в атмосфере
Кроме того, Солнце менее высоко восходит на небосвод. В совокупности двух фактов и происходит снижение температуры, которое приводит к уменьшению испарения. Концентрация водяного пара является главным критерием задержки тепла у поверхности, ее снижение и влечет уход прогретого воздуха в космос. Снижение температуры вызывает лучшее растворение в атмосфере углекислой кислоты, способной поглощать инфракрасное излучение. Когда ее доля уменьшается, тепловое излучение происходит быстрее.
Материалы по теме:
Как зимуют рыбы?
Зима и лето в разных частях планеты
В северном полушарии – зима, в южном – лето . И наоборот. Это происходит потому, что одну половину года северное полушарие Земли наклоняется к Солнцу, вторую – отклоняется. Поэтому одни отмечают новогодние-рождественские праздники, когда холодно, а другие – в жаркую пору.
Но есть еще такое понятие как географические пояса. И климат бывает разным в зависимости от расстояния, разделяющего его с экватором – условной линии, разделяющей планету на северное и южное полушарие. Экватор перпендикулярен оси вращения Земли, поэтому угол наклона не является определяющим. Температура в регионах, проходящих по данной условной линии, на протяжении всего года примерно одинакова и равняется 24-28 градусам со знаком «+». На эту часть суши выпадает больше тепла, света и солнечной радиации, потому как лучи падают под прямым углом.
