Как сменяется зима и лето. «Почему наступает осень, зима, весна, лето?» Рассказ детям. Земля не стоит на месте

Все они неизменно идут друг за другом и повторяются из года в год. Разумеется, каждый год погода может иметь какие-то отличия: иногда зима бывает теплой, а лето достаточно прохладным, однако перепутать зимнюю погоду с летней попросту невозможно. И это все легко объясняется. Сегодня мы как раз и хотим разобраться в вопросе о том, почему на Земле бывает зима и лето.

Основная причина изменения времен года на земле

Совершенно очевидно, что в нашей вселенной все взаимосвязано, и на погоду, а точнее – на её изменения, влияют многие факторы. Однако если говорить непосредственно об изменении времен года, то они напрямую зависят от вращения нашей планеты. Примечательно то, что речь идет не просто о вращении вокруг своей оси, а еще и о вращении вокруг Солнца, ведь, как вы знаете, Земля делает каждые сутки оборот вокруг своей оси, и каждый год – вокруг Солнца.

Но как это влияет непосредственно на погоду, которая и является отличительной чертой времен года? Давайте разберемся.

Почему на Земле наступает зима и лето

Все мы знаем о том, какие вращения производит наша планета, однако не все знают о том, что по отношению к своему естественному светилу, к Солнцу, Земля находится под наклоном. Чтобы объяснить это простыми словами, необходимо вспомнить обычный школьный глобус и расположение Земного шара на нем относительно крепления. Вспомнили? Крепление проходит по диагонали. Формально оно выполняет роль оси, по которой вращается Земля.

За счет такого специфического положения, повернутое к Солнцу полушарие планеты в дневное время одной своей частью находится ближе к Солнцу, а другой – дальше от него. Несложно догадаться, что в области, которая находится дальше от Солнца, температура воздуха находится на более низких показателях, то есть – там наблюдается зима.

Однако, учитывая то, что наша планета также вращается вокруг Солнца, не изменяя при этом траекторию своего вращения по собственной оси, спустя полгода мы уже находимся в другом положении, и та часть, которая 6 месяцев назад находилась дальше от Солнца, уже пребывает в более выгодном расположении. И там, соответственно, наблюдается лето.

Вот так вот просто и доступно можно объяснить, каким образом и почему на Земле изменяются времена года, и как определить, где сейчас лето, а где зима.

Я мерзлячка страшная. Не представляю, как бы мне пришлось жить в Лондоне, Петербурге или Новосибирске. Хочу жить в Греции… На берегу моря… Да, не зря ученые считают Средиземноморье оптимальной местностью для человеческого комфорта. А так как родилась я и живу в Украине, приходится иногда терпеть зиму. Хорошо, что она у нас малоснежная и не слишком холодная. Почти как на Средиземном море.

Смена погоды по адресу: орбита планеты Земля

Планета наша устроена так, что вращается вокруг своей оси и Солнца . Конечно, не так точно, как показывает нам глобус, но похоже.

И вот, она летит по орбите целый год . За это время вращается вокруг себя 364, с небольшим, раз. И отклоняется от оси к солнцу то южной, то северной частью .

Сезоны изменяются в средних широтах северного и южного полушарий . Например, когда у нас зима, в Австралии – лето. И наоборот. Полюсам, как обычно, солнечного тепла не достается. А на экваторе – вечный солярий.

Зима и лето

Смотрю «Игру престолов», поэтому сразу в голову приходит сочетание «Лед и Пламя». Уверена, вы знаете о чем я. Действительно огромной должна быть страна, чтобы в одно и то же время в разных ее уголках люди мерзли от холода в медвежьих шубах, а в другой – питались виноградом или изнывали на стройке под палящим солнцем .

По всей планете нет большей страны, чем Россия . Правда, здесь нет поселений афро-русских. Но эта страна охватывает людей, привыкших и к бесконечной зиме, и к знойному лету.

Тут родились и проживают представители европейского и азиатского типа : с большими глазами и светлой кожей или с узким разрезом глаз.

Особенности родного региона

Здесь, как и в моей стране, и в других государствах, расположенных в зоне умеренно-континентального климата, есть уникальное явление.

4 сезона во всей красе:

мы знаем, как выглядит снег ;
наблюдаем, как растет зеленая трава и появляются цветы на деревьях;
летом купаемся в ласковом море ;
осенью не можем налюбоваться живописными красками лиственного леса.

В моей стране хорошо растет пшеница, подсолнух, гречка. В каждой деревне есть хотя бы один пасечник, а на каждом огороде растет картошка, помидоры, баклажаны, огурцы, дыни...

Нам повезло, что летом планета поворачивается к солнцу стороной, где мы живем. И дает нам зиму, чтобы мы отдохнули от работы на земле и ценили теплые дни.

Ты уже знаешь, юный друг, что все планеты обегают Солнце по своей . Время, за которое они делают полный круг, называется «год». Но дорога у одних планет короткая, у других – более длинная, одни бегут быстрее, другие – гораздо медленнее, поэтому и год на каждой планете длится разное время. Самый короткий год – на Меркурии, а самый длинный на Плутоне, девятой планете Солнечной системы.

Мало солнечных лучей сейчас доходит до него, вот и разгулялся мороз, заморозил реки и озера, заставил людей надеть тёплую одежду. Зато южное полушарие обращено к Солнцу, ему достаётся много тепла и света, поэтому там – лето.

Но Земля не стоит на месте – она бежит без остановки по орбите, постепенно северное полушарие поворачивается к Солнцу, все жарче на нм пригревает Солнце землю, тает снег, зеленеет трава, пробиваются первые листочки – идёт весна!.. А в южном полушарии с каждым днём становится все прохладнее, там, на пороге – осень…

Но планета продолжает свой путь вокруг Солнца. Вот уже позади половина пути. Взгляни на рисунок, видишь? Южное полушарие совсем «отвернулось» от Солнца. Значит, там наступила зима, а у нас – лето!

А через три месяца Земля пробежит ещё четверть пути и снова в нашем северном полушарии похолодает, вступит в свои права осень, а ещё через три месяца снова и будет Новый год! Земля пробежит полный круг и начнёт новый, следующий год.

Мы все видим, что времена года меняются: летом мы загораем и плаваем в открытых природных водоемах, собираем луговые цветы, сидим у костра; осенью восхищаемся разноцветной красотой леса; зимой катаемся на санках и на лыжах, а весной радуемся теплому солнышку и наблюдаем, как быстро лопаются почки на деревьях и превращаются в зеленый наряд. Но почему происходит смена времен года?

Главная причина смены времен года – наклон оси вращения Земли.

Но сначала давайте поговорим о том, что означает термин «времена года». Это четыре периода, на которые условно поделен год. Обратите внимание на слово «условно».

В астрономии различают:

1) Календарные времена года , которые приняты в большинстве стран мира – деление года на четыре сезона по три месяца в каждом. Вот здесь как раз понятно, что деление это условно, т.к. календарная дата наступления зимы (или другого времени года) может не совпадать с реальной погодой.

2) Астрономические времена года – отсчитываются от точек солнцестояния (лето/зима) и равноденствия (весна/осень).

Давайте разберемся, что такое «точки солнцестояния» и «равноденствия».

Солнцестояние – это момент прохождения Солнца через точки эклиптики (большого круга небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца), наиболее удаленные от экватора небесной сферы.

– это момент, когда центр Солнца в своём видимом движении по эклиптике пересекает небесный экватор.

3) Фенология (система знаний о сезонных явлениях природы), используя понятие «сезон», определяет длительность и сроки начала каждого климатического времени года в соответствии с природными условиями. Сезон отличается характерными для него погодными условиями и температурой.

Итак, смена времен года объясняется: годичным обращением Земли вокруг Солнца, наклоном оси вращения Земли относительно орбиты и эллиптичностью орбиты .

Календарные времена года

В большинстве стран Северного полушария приняты следующие даты времен года:

весна - 1 марта-31 мая (март, апрель, май);
лето - 1 июня-31 август (июнь, июль, август);
осень - 1 сентября-30 ноября (сентябрь, октябрь, ноябрь);
зима - 1 декабря-28 (29) февраля (декабрь, январь, февраль).

Напомним, что в Северном полушарии (к северу от экватора) находятся континенты и страны: Азия (умеренный климат), Европа, Северная Америка, маленькая часть Южной Америки (севернее Экватора), около ⅔ Африки, севернее реки Конго (Алжир, Бенин, Буркина-Фасо, Гамбия, Гана, Гвинея-Бисау, Джибути, Египет, Западная Сахара, Кабо-Верде, Камерун, Кения, Кот-д"Ивуар, Либерия, Ливия, Мавритания, Мали, Марокко, Нигер, Нигерия, Сенегал, Сомали, Судан, Сьерра-Леоне, Того, Тунис, Уганда, Центральноафриканская Республика, Чад, Экваториальная Гвинея, Эритрея, Эфиопия, Южный Судан), страны северной Океании, расположенные в Северном полушарии: Маршалловы острова, Микронезия, Палау, страны Южной Америки, расположенные в Северном полушарии : Венесуэла, Гайана, Колумбия, Суринам, Французская Гвиана.

В Южном полушарии другие даты времен года:

весна - 1 сентября-30 ноября;
лето - 1 декабря-28 (29) февраля;
осень - 1 марта-31 мая;
зима- 1 июня-31 августа.

В Южном полушарии (к югу от экватора) находятся континенты и страны:

Азия (полностью), Восточный Тимор (большей частью), Индонезия, Африка (Ангола, Ботсвана, Бурунди, Замбия, Зимбабве, Коморские Острова, Лесото, Мадагаскар, Маврикий, Малави, Мозамбик, Намибия, Руанда, Свазиленд, Сейшельские острова, Танзания, ЮАР), большей частью Габон, Демократическая Республика Конго, Республика Конго, частично Кения, Сан-Томе и Принсипи, Сомали, Уганда, Экваториальная Гвинея, Океания (Австралия, Вануату, Науру, Новая Зеландия, Папуа-Новая Гвинея, Самоа, Соломоновы Острова, Тонга, Тувалу, Фиджи, большей частью Кирибати). Южная Америка (Аргентина, Боливия, Парагвай, Перу, Уругвай, Чили, большей частью Бразилия, Эквадор, частично Колумбия.

Астрономические времена года

Как мы уже говорили, основной причиной смены времён года является наклон земной оси по отношению к плоскости эклиптики. Если бы ось Земли не была наклонена, то продолжительность дня и ночи в любом месте Земли была бы одинакова, а днем солнце поднималось бы над горизонтом на одну и ту же высоту в течение всего года. И тогда никаких изменений времен года не происходило бы. Но ось Земли образует с орбитальной плоскостью угол 66,56°. Наглядно это видно на данной схеме.

Астрономически времена года отсчитываются от точек летнего солнцестояния, осеннего равноденствия, зимнего солнцестояния и весеннего равноденствия. В году две точки равноденствия, когда солнце переходит из одной точки полушария в другую: из Северного полушария - в Южное, и наоборот. Весеннее и осеннее равноденствие являются переходной точкой от одного времени года к другому. В эти дни восход солнца начинается почти ровно на востоке, а заход почти строго на западе.

Промежуток между равноденствиями составляет полгода, а целый год принято считать тропическим годом , он продолжается 365,2422 суток. По Юлианскому календарю, в году 365¼ суток. Поэтому каждый следующий год продвигается на 6 часов вперед, а каждый четвертый год является високосным годом , где добавляется на сутки больше, которые приходятся на 29 февраля. Таким образом, каждые четыре года дополнительный день возвращает равноденствие на начало прежнего числа.

Периоды равноденствий:

Весеннее равноденствие - 20 - 21 марта. Солнце переходит из Южного полушария в Северное.
Осеннее равноденствие - 22 - 23 сентября. Солнце переходит из Северного полушария в Южное.

С 20 (21) марта до 22 (23) сентября из-за наклона земной оси Северное полушарие обращено к Солнцу бо́льшую часть суток, поэтому там больше тепла и света, чем в Южном, где в это время зима. Летом дни становятся длиннее, а положение Солнца - выше. Через полгода Земля переходит на противоположную точку своей орбиты. Наклон оси остаётся таким же, но теперь Южное полушарие оказывается обращённым к Солнцу большую часть суток, дни становятся длиннее и теплее. В Северном полушарии в это время наступает зима.

Но на время года влияет также и эллиптическая форма орбиты: времена года имеют разную продолжительность. В течение года планета Земля то приближается к Солнцу, то отдаляется от него, именно поэтому на разных континентах земного шара времена года отличаются продолжительностью.

Например, в Северном полушарии лето длиннее - 93,6 суток (а в Южном 89 суток), осень - 89,8 суток (а в Южном она длиннее - 92,8 суток). Зима – 89 суток (а в Южном - 93,6), весна - 92,8 суток (в Южном - 89,8).

Климатические времена года

Время равноденствия и солнцестояния должны быть серединой соответствующих сезонов. Но климатические сезоны относительно астрономических задерживаются из-за многих факторов, т.к. физические особенности земли и воды различны в определенных местах планеты.

В экваториальном поясе (географический пояс Земли, расположенный по обе стороны от экватора) зимой и летом идут сильные дожди, а весна и осень относительно засушливы. Для этой территории характерны пассаты (ветры, дующие между тропиками круглый год. В Индийском океане они превращаются в муссоны - ветры, периодически меняющие свое направление: летом дуют с океана, зимой с суши.
В тропическом поясе холодным временем года является сезон дождей, жарким - засушливый сезон. Однако в пустынях дожди могут не выпадать и в холодное время года.

В умеренном поясе (Западная Европа, атлантическое побережье Северной Америки) основная часть осадков приходится на осень и первую половину зимы. В холодное время на части территории выпадает снег. Весна и лето характеризуются эпизодическими дождями с циклонами (атмосферные вихри огромного диаметра с пониженным давлением воздуха в центре). В зоне умеренно-континентального и континентального климата (Восточная Европа, Южная Сибирь) самыми влажными оказываются летние месяцы, а осень и зима суше. В зоне муссонного климата (Дальний Восток) осадки чаще выпадают летом в виде сильных ливней, зима сухая и бесснежная.
В арктическом и антарктическом поясах смена времён года выражается только в смене полярного дня и полярной ночи. Из-за продолжающегося ледникового периода разница в уровнях осадков в разные сезоны невелика, а температура остается ниже нуля.

Таким образом, сезоны для Северного полушария противоположны сезонам для Южного полушария. Когда Северное полушарие обращено к Солнцу, оно получает больше тепла и света, дни становятся длиннее, а ночи короче. Через полгода положение Солнца относительно Земли меняется, поэтому уже в Южном полушарии дни становятся длиннее, Солнце поднимается выше, в то время как на Северном полушарии начинается зима.

Центральная Россия находится в зоне умеренного и умеренно-континентального климата .

Весной природа начинает пробуждаться от зимнего сна, это период роста и цветения растений. Изменения происходят и в мире животных – начинается период размножения, кладки яиц у птиц.

Здравствуй, весенняя первая травка!
Как распустилась? Ты рада теплу?
Знаю, y вас там веселье и давка,
Дружно работают в каждом yглy.
Высyнyть листик иль синий цветочек
Каждый спешит молодой корешок
Раньше, чем ива из ласковых почек
Первый покажет зеленый листок.

С. Городецкий

Мы видим активный рост растений, начало созревания плодов и овощей, появление птенцов.

Чем жарче день, тем сладостней в бору
Дышать сухим смолистым ароматом,
И весело мне было поутру
Бродить по этим солнечным палатам!
Повсюду блеск, повсюду яркий свет,
Песок - как шелк... Прильну к сосне корявой
И чувствую: мне только десять лет,
А ствол - гигант, тяжелый, величавый.
Кора груба, морщиниста, красна,
Но как тепла, как солнцем вся прогрета!
И кажется, что пахнет не сосна,
А зной и сухость солнечного лета.

И. Бунин «Детство»

Рост растений замедляется, но они обильно отдают нам весь свой урожай, деревья сбрасывают листву, природа готовится к покою.

Унылая пора! Очей очарованье!
Приятна мне твоя прощальная краса -
Люблю я пышное природы увяданье,
В багрец и в золото одетые леса,
В их сенях ветра шум и свежее дыханье,
И мглой волнистою покрыты небеса,
И редкий солнца луч, и первые морозы,
И отдаленные седой зимы угрозы.

А.С. Пушкин

Зимой природа отдыхает, многие животные впадают в зимнюю спячку. Природный цикл завершился. Но только для того, чтобы начаться снова.

Чудная картина,
Как ты мне родна:
Белая равнина,
Полная луна,

Свет небес высоких,
И блестящий снег,
И саней далеких
Одинокий бег.

Смена времён года неразрывно связана с наклоном земной оси . Наша голубая планеты движется вокруг Солнца по эллиптической орбите (лат. orbita - колея, дорога). Кроме этого Земля вращается вокруг собственной оси. Мы не ощущаем всего этого многообразия движений в космическом пространстве. Каждое утро яркое светило поднимается из-за горизонта на востоке, катится по небу раскалённым белым диском, а затем исчезает за горизонтом на западе. Багровый закат переходит в сумерки, а затем на землю опускается ночь.

Зимой Солнце выглядывает из-за горизонта всего на треть суток. Рассвет наступает поздно, а сумерки всегда ранние. Летом картина совсем иная. Светило забирается высоко в небо и долго движется по небосводу. Время его в пути доходит до 16 часов. Люди просыпаются, когда за окном уже брезжит рассвет, а засыпают, не дождавшись заката.

Во всём этом как раз и виноват наклон земной оси. Под земной осью подразумевается воображаемая линия, соединяющая Северный и Южный полюса. Причём она располагается под наклоном по отношению к плоскости эклиптики. Это означает, что в определённые моменты времени Северный полюс находится ближе к Солнцу, чем Южный. А в другие моменты времени всё наоборот - Южный полюс ближе, а Северный дальше.

Угол между осью и плоскостью равен на сегодняшний день 23,44 градуса. Но величина эта не постоянная. Каждый год она меняется на 0,47 секунды, причём в сторону уменьшения.

Орбита Земли не является идеальным кругом, в центре которого находится Солнце. Это эллипс с эксцентриситетом 0,0167. Поэтому у планеты есть минимально и максимально удалённые точки на орбите. В афелии расстояние до светила составляет 152,083 млн. км, а в перигелии эта величина соответственно равна 147,117 млн. км.

Перигелий планета проходит примерно 3 января. В это время к Солнцу повёрнуто Южное полушарие, где лето в самом разгаре. За счёт более близкого расстояния оно получает и больше солнечной энергии, чем Северное полушарие. Однако этот эффект и смена времён года никак не связаны. Хотя солнечной энергии и больше, но весь её избыток поглощается водами мирового океана. Их основная масса как раз и сосредоточена в южных районах планеты.

Зима, лето, весна и осень зависят только от наклона земной оси . Во время движения Земли вокруг Солнца этот наклон не меняется. Вот поэтому на одной части своей траектории наша голубая планета больше повёрнута к светилу нижней половиной. А на другом отрезке пути больше тепла получает верхняя половина.

Представьте, что вы стоите возле костра. Лицу и груди тепло, а вот спине прохладно. Не меняя положение тела, обойдите костёр и встаньте с другой стороны. Теперь греется спина, а лицо и грудь лишены тепла. То же самое происходит и с планетой, когда она вращается вокруг жёлтой звезды.

Моменты, когда высота Солнца над горизонтом достигает максимума или минимума, называются солнцестоянием . Летнее солнцестояние приходится на 21-22 июня. Это самый длинный день в году. А вот самый короткий день наблюдается во время зимнего солнцестояния. Приходится он на 21-22 декабря. Весной 20-21 марта и осенью 22-23 сентября наступает равноденствие . Это периоды, когда продолжительность дня равна продолжительности ночи.

Смена времён года в разных полушариях происходит за разные периоды времени. Так в Северном полушарии осень наступает после 93,6 летних суток и продолжается 89,9 суток. Зима, соответственно, тянется 89 суток, а на весну приходится 92,8 суток. В Южном полушарии летний период заканчивается после 89 суток. Осень длится 92,9 суток. Зиме отводится 93,6 суток, а на весну приходится 89,9 суток. Всем этим мы обязаны наклону оси и земной орбите. Именно они и отвечают за разные годовые периоды и дарят нам тёплые летние и студёные зимние дни.