Вы наверняка замечали, что летом темнеет значительно позже, чем зимой. День длится дольше, а это значит, что гулять, заниматься своими делами или бодрствовать можно значительно дольше.
Но знаете ли вы, почему зимой день короче, а летом длиннее? Сегодня мы разберемся в данном вопросе.
Смена времен года
В рамках статей на нашем сайте мы уже рассматривали информацию о том, почему происходит изменение времен года на нашей планете более подробно, однако для того чтобы понять, почему летом день длиннее, чем зимой, необходимо вновь вспомнить о механике работы принципов изменения времен года.
Виной изменению времен года, а соответственно – и погоды, является в первую очередь не движение Земли вокруг нашего естественного светила – Солнца, а вокруг собственной оси.
Как мы знаем, Земля осуществляет вращения вокруг собственной оси, однако далеко не все люди знают о том, что наша планета вращается вокруг Солнца не в полностью вертикальном положении, так как условная ось вращения проходит через шар планеты под углом.
Именно за счет такой траектории движения наша планета пребывает в разных положениях по отношению к Солнцу в зимнее и летнее время (весной и осенью, соответственно, также, но сейчас речь не о том). И в такой ситуации в летний период на конкретную площадь Земной поверхности не просто попадает большее количество солнечных лучей, что создает более высокую температуру, но и само время воздействия Солнца является более продолжительным. Это и приводит к тому, что летом день длиннее, чем зимой.
Самый длинный день в году
Несложно догадаться, почему самый длинный день в году именно летом, ведь летом световой день всегда продолжительнее, чем зимой. Поэтому и самый продолжительный день датируется летним периодом. К слову, наиболее продолжительный день в летнее время наблюдается 21 июня, именно этим числом датируется летнее солнцестояние.
Продолжительность дня на экваторе
Как известно, у нашей планеты существует экватор – расположенный прямо по центральной части земного шара. Несложно догадаться, что независимо от траектории движения Земли,в любое время года и при любом расположении относительно Солнца, удаленность территорий, расположенных на экваторе, будет одинаковой. Именно поэтому здесь летом день не длиннее, чем зимой, а точно такой же. Что же касается температуры воздуха, то здесь она также не бывает низкой, и изредка опускается ниже 24 градусов Цельсия.
Сутки по привычке делят на день, вечер, ночь и утро. Или и вовсе всего на два периода: светло – день, темно – ночь. Причем с точки зрения астрономии мало кто задумывается, а чем же вызвано такое явление.
И почему это зимой солнце светит так мало, создавая ощущение, что ночь наступает в четыре-пять часов пополудни.
День световой и астрономический: различия
Оборот нашей планеты вокруг своей так называемой оси происходит за 24 часа. Это астрономические сутки, которые делятся на две части: день и ночь. Половина, то есть 12 часов, и является днем астрономическим. Его время и окончание нигде не фиксируется.
День световой – это промежуток времени, который начинается с восходом солнца и завершается его уходом за линию горизонта. Поэтому второе название – солнечный день. Длительность меняется каждые сутки. И нет ни одного дня, когда солнце освещает землю равное количество времени. Хоть на секунду, но отличается.
Материалы по теме:
Почему грипп приходит с приближением зимы?
Кстати, частенько такая информация печаталась на отрывных календарях, что раньше висели в каждом доме. Подтверждение данному факту сейчас легко найти в интернете.
Факторы продолжительности дня
Угол наклона Земли к Солнцу равен 23,5 градусам, что является основным объяснением коротким дням зимой. В жаркое время небесное светило на горизонте задерживается надолго, согревая поверхность. А вот зимой все происходит с точностью наоборот. Планета отклоняется от звезды, поэтому солнечные луч и попадают на землю косвенно и на непродолжительное время. А когда дождь или облачно, и вовсе кажется, что день заканчивается, не успев начаться.
К слову за полярным кругом Солнце проходит по линии горизонта, что влечет за собой темноту. Такое явление носит название полярная ночь. На другой условной линии – экваторе – световой и астрономический дни практически равны и их продолжительность составляет около 12 часов.
Материалы по теме:
Почему наклонена ось Земли?
Учитывая, что Земля оборачивается вокруг своей оси одновременно с оборотом вокруг Солнца, когда в северном полушарии наступает зима, день уменьшается. Деление Земли от полюса к полюсу, на восточное и южное полушария, влечет такое явление как смена часовых поясов.
Зимнее солнцестояние, или самый короткий день
21 либо 22 декабря каждого года наклон земной оси по отношению к Солнцу достигает наибольшего угла. Данное астрономические явление носит название солнцестояние (солнцеворот) и характеризуется самым коротким, 8-часовым днем в году. Но с этого момента постепенно ночное время становится короче. В южном полушарии дата зимнего солнцестояния – 20 либо 21 июня.
Для того, чтобы легко понять, почему летом солнце встает рано, а зимние ночи намного продолжительнее, чем в летнее время, для начала представим, что именно собой представляет наша с вами планета Земля и что такое Солнце.
Вращение Земли вокруг оси
Если посмотреть на небо ночью, то на нем видны многие сотни звёзд. Кажется, что одни светят ярче, другие не очень, но общего у них и Солнца одно: то, что Солнце - это тоже звёздочка, только по сравнению с другими находится близко к Земле. И если улететь далеко в космос, то оно будет казаться такой же звездой, как и все остальные. Планета Земля похожа на шар, который крутится вокруг неподвижного Солнца, как если бы взять мяч и покрутить его вокруг лампочки. Но если его просто крутить, то можно заметить, что лампочка освещает всегда только одну сторону мяча, как будто бы с одной стороны всегда ночь, а с другой день. Но такого не происходит потому, что Земля вращается вдобавок и вокруг себя, как запущенный волчок или мяч на пальце баскетболиста. Если мысленно провести линию от пальца по мячу, то это будет ось вращения мяча, и вот такая воображаемая ось есть у Земли.
Экватор и полушария Земли
Проведя линию посередине мяча или Земли так, чтобы получились две половинки – верхняя и нижняя – получится два полушария, у нашей планеты они называются северное и южное, а разделяющая их линия – экватор. Самое важное, что ось вращения Земли не прямая, а под наклоном, и именно поэтому при вращении вокруг Солнца верхнее, северное, полушарие зимой всё равно как от Солнца отклонено и меньше им согревается, а южное больше, и когда в Европе и Азии зима, то в Южной Америке и Австралии – лето. Верхнюю и нижнюю точку выхода этой оси с поверхности нашей планеты принято называть полюсом, Северным и Южным.
Разделение дня на астрономический и световой
Слово «день» по своему значению имеет два понятия. Существует такое определение, как солнечный, или световой день, это тот отрезок времени от восхода Солнца и до его заката в какой-либо точке земного шара, и день астрономический, или календарный, это время половины оборота Земли кругом своей оси. Вместе ночь и день образуют астрономические сутки, оборот планеты вокруг оси, и Земля совершает его за 24 часа. Длительность же светового дня всегда разная, и в течении года может составлять от восьми до шестнадцати часов, но именно о нем пойдет речь далее.
Дни зимнего и летнего солнцестояния
Именно из-за наклона планетарной оси, когда наша планета совершает движение вокруг Солнца кажется, что зимой оно встает очень поздно, а уходит за горизонт слишком рано. Осенью и в зимнее время северное полушарие начинает получать всё меньше и меньше света от Солнца, ночь становится всё длиннее, день короче.
Так продолжается до 22 декабря, дня, когда в году день самый непродолжительный, а ночь соответственно длинная. Этот день называют солнцеворот, или днем зимнего солнцестояния, и с этого дня день понемногу, буквально по минутам, начинает увеличиваться. Летом тоже есть похожий день, 22 июня, день летнего солнцестояния, когда летом этот день самый продолжительный, а ночь очень короткая.
Длинна ночи и дня в разных точках Земли всегда разное, и зависит от того, насколько далека эта точка от экватора. Это удаление называют удаление по широте, и зимой существуют такие широты, когда солнце совсем не показывается из-за горизонта более астрономических суток. Такое явление называется полярная ночь, и чем ближе к Северному полюсу, тем она больше. Но через полгода наступает противоположное явление, когда солнце всё время находится на линии горизонта, совсем за него не опускаясь, и наступает полярный день. Ближе к экватору продолжительность дня и ночи сравнивается, и на самом экваторе времена года не сменяют друг друга, то есть ни зимы, ни лета, а продолжительность светового дня равна ночи.
Наверняка все мы знаем о том, что в зимнее время световой день становится заметно короче. Когда мы с утра просыпаемся на работу или учебу, за окном все еще можно наблюдать ночь, а по возвращению вечером домой, мы также идем уже или в сумерках, или в кромешной темноте. Но почему день становится короче зимой, знают далеко не все люди, и сегодня мы предоставим доступный ответ на данный вопрос.
Глобальная причина
Если говорить коротко и глобально о том, почему зимой дни короче, а ночи длиннее, то виной всему являются особенности планетарного масштаба. Речь идет о том, по какой траектории и с какими специфическими аспектами осуществляет вращение вокруг своей оси и вокруг нашего естественного светила планета Земля. И ниже мы предлагаем разобраться в данном вопросе более подробно, чтобы у вас не осталось никаких вопросов относительно данного явления.
Для того чтобы понять, почему продолжительность светового дня на нашей планете изменяется в связи со временами года, необходимо вспомнить о том, каким образом Земля осуществляет вращение вокруг Солнца, а также то, по какой траектории она движется вокруг собственной оси по отношению к всё тому же светилу нашей вселенной.
Дело в том, что если посмотреть на мнимую ось вращения планеты, то по отношению к Солнцу и траектории вращения вокруг него, она пребывает под наклоном. Соответственно, на каком бы этапе прохождения годового цикла обращения вокруг Солнца не находилась Земля, всегда какая-то из её частей расположена несколько ближе к Солнцу, а какая-то – дальше.
Это, к слову, объясняет, почему в определенные этапы года на одних участках планеты наблюдается зима, а на других – лето.
Что же касается главного вопроса, почему зимой световой день короче, то необходимо обратить внимание на тот факт, что траектория движения Земли вокруг своей оси по отношению к Солнцу такова, что в зимний период северное полушарие более удалено от Солнца. Подобная траектория, соответственно, влияет на то, что большая часть времени вращения земного шара происходит без попадания на него прямых солнечных лучей. А без рассеивания света Солнца, разумеется, отсутствует и освещение на поверхности Земли, то есть – наблюдается ночь.
Примечательно, что на нашей планете существуют и такие участки, на которых по полгода Солнце не поднимается, либо же не опускается ниже линии горизонта, соответственно – там наблюдается либо постоянная ночь, либо постоянный день, которые ученые называют «Полярными» днем и ночью. Спустя полгода данные участки меняются местами, и времена суток там меняются аналогичным образом.
Земля вращается вокруг своей оси, что обуславливает смену дня и ночи. Оборот вокруг своей оси Земля совершает за 24 часа, это время и есть нашими земными сутками. За 24 часа проходит день и ночь, а какая их продолжительность, зависит от широты, времени года и угла наклона земной оси.
Например, на экваторе продолжительность дня и ночи всегда одинакова и длятся они примерно по 12 часов.
В северном полушарии летом дни длиннее, ночи короче (в южном полушарии в это время зима, дни короче, ночи длиннее).
Зимой в северном полушарии ночи длиннее, дни короче (в южном полушарии в это время лето, дни длиннее, ночи короче).
Длительность дня и ночи зависит еще от угла наклона земной оси по отношению к плоскоски эклиптики.
Необходимо отметить, что Земля вращается еще и вокруг Солнца (полный оборот совершает за год).
В летнее время (будем говорить о северном полушарии) Земля находится на таком участке орбиты и располагается таким образом по отношению к Солнцу, что днем освещается гораздр бОльшая часть планеты, чем ночью. Поэтому летом в северном полушарии дни длиннее ночей.
Летом день длиннее, а зимой день короче потому что планета Земля по разному наклонена к Солнцу.
Наклон Земной оси имеет влияние не только на смену времени года, но и на продолжительность дня.
Летом северное полушарие наклонено к Солнцу и поэтому день длиннее, а зимой наоборот — северное полушарие отворачивается от Солнца и день укорачивается.
Это тока не которых частей земли так. На экваторе например день и ночь круглый год одинаковый. Солнце встает в 6 а заходит в 18. А связано это стем что земля, вертиться не поровной траектории. И когда на одном конце света зима на другом будет лета, солнечного света получает та часть больше, вот и результат.
Такая разница в длине светового дня объясняется тем, что планета Земля вращается относительно своей оси. И эта ось не перпендикулярна плоскости орбиты Земли вокруг Солнца, а наклонена под углом 24 градуса. Когда Земля находится на летнем участке орбиты, он наклона к Солнцу таким образом, что освещается больший промежуток времени.
Все молодцы, написали все правильно: зимой день короче, а летом день длиннее,из-за того, что ось вращения Земли наклонена на 24 градуса относительно плоскости Солнца. Что бы это понять можно посмотреть одну минуту фильма Все о космосе, начиная с 34 минуты:
Это происходит потому, что ось вращения Земли наклонена к плоскости эклиптики, т.е. к плоскости орбиты по которой Земля вращается вокруг Солнца, а так же потому, что ось вращения Земли сохраняет постоянное положение в пространстве. На рисунке Солнце расположено слева от Земли. И плоскость рисунка проходит через центр звезды. Самый верхний и самый нижний лучи, проходя касательно к поверхности планеты, определяют положение полярных кругов. За полярным кругом верхнего на рисунке полушария наблюдается полярная ночь, так как для наблюдателя, находящегося в любой точке за этим полярным кругом, в любое время суток Солнце расположено ниже горизонта. Для наблюдателя, находящегося за полярным кругом в нижнем полушарии, Солнце за горизонт вообще не заходит, поэтому наблюдается полярный день. Перемещаясь по орбите Земля сохраняет неизменным наклон оси вращения и через полгода на этом рисунке Солнечные лучи будут падать справа. И за полярным кругом верхнего полушария наступит полярный день, а в нижнем полушарии полярная ночь. Естественно продолжительность дня и ночи будет меняться постепенно в зависимости от положения Земли на орбите. Если вернуться к рисунку, то в верхнем полушарии днем лучи падают под меньшим углом к поверхности, нежели в нижнем полушарии на той же широте. Падая под меньшими углами солнечные лучи меньше нагревают поверхность Земли, значит в этот момент в верхнем полушарии зима и за полярным кругом полярная ночь, а на других широтах, выше экватора, самые длинные ночи. Ну а в нижнем полушарии — лето и самые длинные дни.
Зимой в северном полушарии день становится короче ночи так как Земля при вращении поворачивается не только вокруг своей оси, но и наклоняется на некоторый градус по отношению от своей оси к Солнцу, самый большой градус наклона — самый короткий день и самая длинная ночь в году…
Потому что мы находимся в Северном полушарии, если говорить очень простым языком, то получается, что зимой Земля повернута к Солнцу совсем другой стороной, не так, как летом. Поэтому в Южном полушарии зимой день длиннее и там тепло, а в Северном полушарии зимой день короче и там холодно. На экваторе день равен ночи все 365 дней в году. Когда Земля совершит половину круга вокруг Солнца и попадет на другую сторону орбиты, будет самый длинный день в году и самая короткая ночь (в июне).