Солнце — это главный источник тепла и единственная звезда нашей Солнечной системы, которая, подобно магниту, притягивает все планеты, спутники, астероиды, кометы и прочих "обитателей" космоса.
Расстояние от Солнца до Земли более 149 миллионов километров. Именно эту удаленность нашей планеты от Солнца принято называть астрономической единицей.
Несмотря на значительное удаление, эта звезда оказывает огромное влияние на нашу планету. В зависимости от положения Солнца на Земле день сменяет ночь, лето приходит на смену зиме, возникают магнитные бури и образуются удивительнейшие полярные сияния. А самое главное — без участия Солнца на Земле невозможен был бы процесс фотосинтеза — основного источника кислорода.
Положение Солнца в разные времена года
Наша планета движется вокруг небесного источника света и тепла по замкнутой орбите. Этот путь схематично можно представить себе в виде вытянутого эллипса. Само Солнце располагается не в центре эллипса, а несколько в стороне.
Земля то приближается, то удаляется от Солнца, завершая полный оборот по орбите за 365 дней. Ближе всего к светилу наша планета находится в январе. В это время расстояние сокращается до 147 млн.км. Точка земной орбиты, ближе всего расположенная к Солнцу, называется "перигелий".
Чем ближе располагается Земля к Солнцу, тем больше освещается Южный полюс, а в странах южного полушария начинается лето.
Ближе к июлю наша планета максимально удаляется от главной звезды Солнечной системы. В этот период удаленность больше 152 млн.км. Самая далекая от Солнца точка земной орбиты получила название "афелий". Чем дальше земной шар находится от Солнца, тем больше света и тепла получают страны северного полушария. Тогда здесь наступает лето, а, например, в Австралии и Юной Америке господствует зима.
Как Солнце освещает Землю в разное время года
Освещение Земли Солнцем в разное время года напрямую зависит от удаленности нашей планеты в данный промежуток времени и от того, каким "боком" повернута Земля в этот момент к Солнцу.
Важнейший фактор, влияющий на смену времен года — земная ось. Наша планета, вращаясь вокруг Солнца, успевает в то же время поворачиваться вокруг собственной воображаемой оси. Эта ось расположена под углом в 23,5 градуса к небесному светилу и всегда оказывается направленной на Полярную звезду. Полный оборот вокруг земной оси занимает 24 часа. Осевое вращение обеспечивает также смену дня и ночи.
Кстати, если бы этого отклонения не было, то времена года не сменяли бы друг друга, а оставались постоянными. То есть, где-то царило бы постоянное лето, в других районах была постоянная весна, третья часть земли вечно бы поливалась осенними дождями.
Под прямыми лучами Солнца в дни равноденствия оказывается земной экватор, в то время, как в дни солнцестояния солнце в зените будет на широтах 23,5 град., плавно приближаясь в остальное время года к нулевой широте, т.е. к экватору. Солнечные лучи, падающие отвесно, приносят больше света и тепла, они не рассеиваются в атмосфере. Поэтому жители стран, расположенных на экваторе, никогда не знают холода.
Полюса земного шара попеременно оказываются в лучах Солнца. Поэтому на полюсах полгода длится день, а полгода — ночь. Когда освещенным оказывается Северный полюс, то в северном полушарии наступает весна, сменяющая летом.
В следующие полгода картина меняется. К Солнцу оказывается обращенным Южный полюс. Теперь в южном полушарии начинается лето, а в странах северного полушария воцаряется зима.
Дважды в год наша планета оказывается в таком положении, когда солнечные лучи одинаково освещают ее поверхность от Крайнего севера до Южного полюса. Эти дни называются днями равноденствия. Весеннее отмечают 21 марта, осеннее —23 сентября.
Еще два дня в году получили названия солнцестояния. В это время Солнце оказывается или максимально высоко над горизонтом, или максимально низко.
В северном полушарии 21 или 22 декабря наступает ночь, длящаяся дольше всех в году — это день зимнего солнцестояния. А 20 или 21 июня, наоборот, день является самым длинным, а ночь самой короткой — это день летнего солнцестояния. В южном полушарии все происходит наоборот. Там в декабре длинные дни, а в июне — длинные ночи.
Солнце - звезда Солнечной системы, которая является для источником громадного количества тепла и ослепительного света. Несмотря на то, что Солнце находится от нас на значительном расстоянии и до нас доходит лишь небольшая часть его излучения, этого вполне достаточно для развития жизни на Земле. Наша планета вращается вокруг Солнца по орбите. Если с космического корабля наблюдать Землю в течение года, то можно заметить, что Солнце всегда освещает только какую-либо одну половину Земли, следовательно, там будет день, а на противоположной половине в это время будет ночь. Земная поверхность получает тепло только днем.
Наша Земля нагревается неравномерно. Неравномерный нагрев Земли объясняется ее шарообразной формой, поэтому угол падения солнечного луча в разных районах различен, а значит, различные участки Земли получают различное количество тепла. На экваторе солнечные лучи падают отвесно, и они сильно нагревают Землю. Чем дальше от экватора, тем угол падения луча становится меньше, а следовательно, и меньшее количества тепла получают эти территории. Один и тот же по мощности пучок солнечного излучения обогревает гораздо меньшую площадь, так как он падает отвесно. Кроме того, лучи, падающие под меньшим углом, чем на экваторе,пронизывая , проходят в ней больший путь, вследствие чего часть солнечных лучей рассеивается в тропосфере и не доходит до земной поверхности. Все это свидетельствует о том, что при удалении от экватора к северу или к югу уменьшается , так как уменьшается угол падения солнечного луча.
На степень нагрева земной поверхности влияет также и то, что земная ось наклонена к плоскости орбиты, по которой Земля совершает полный оборот вокруг Солнца, под углом 66,5° и все время направлена северным концом в сторону Полярной звезды.
Представим себе, что Земля, двигаясь вокруг Солнца, имеет земную ось, перпендикулярную плоскости орбиты вращения. Тогда бы поверхность на разных широтах получала бы неизменное в течение года количество тепла, угол падения солнечного луча был все время постоянным, всегда день был бы равен ночи, не происходило бы смены времен года. На экваторе эти условия мало отличались бы от нынешних. Существенное влияние на нагрев земной поверхности, а значит, и на весь наклон земной оси имеет именно в умеренных широтах.
В течение года, то есть за время полного оборота Земли вокруг Солнца, особо примечательны четыре дня: 21 марта, 23 сентября, 22 июня, 22 декабря.
Тропики и полярные круги разделяют поверхность Земли на пояса, которые различаются между собой солнечной освещенностью и количеством тепла, получаемого от Солнца. Выделяют 5 поясов освещенности: северный и южный полярные, которые получают мало света и тепла, пояс с жарким климатом и северный и южный пояса, которые получают света и тепла больше, чем полярные, но меньше, чем тропические.
Итак, в заключение можно сделать общий вывод: неравномерный нагрев и освещение земной поверхности связаны с шарообразностью нашей Земли и с наклоном земной оси до 66,5° к орбите вращения вокруг Солнца.
Свет, излучаемый Солнцем, достигает всех девяти планет Солнечной системы. Но освещенность каждой из них зависит от расстояния между Солнцем и планетой. Чтобы убедиться в этом, достаточно посмотреть ночью на звезды.
Многие из них такие же яркие светила (а некоторые даже ярче), как и наше Солнце. Но они находятся столь далеко от нас, что их свет не в состоянии хорошо осветить нашу планету.
Меркурий и Солнце
С Меркурия, ближайшей к Солнцу планете, Солнце выглядит огромным слепящим шаром: его диаметр в три раза больше диаметра «нашего» Солнца(которое мы видим с планеты Земля). Днем поверхность Меркурия залита очень ярким светом, а небо остается черным и видны звезды, потому что на Меркурии нет атмосферы, которая бы отражала и рассеивала солнечный свет. Когда свет Солнца падает на безжизненные скалы Меркурия, их температура повышается до 430 градусов Цельсия. Ночью же это тепло быстро рассеивается в пространстве и температура тех же скал опускается до минус 170 градусов Цельсия.
Материалы по теме:
Почему ночью темно?
Венера и Солнце
Венера, вторая после Меркурия планета, окружена атмосферой, которая состоит в основном из углекислого газа. В этой атмосфере взвешены и перемещаются зловонные облака паров серной кислоты. Эти облака очень плотные, поэтому на Венере всегда пасмурно. Хотя Венера дальше от Солнца, чем Меркурий, температура на ее поверхности подчас бывает выше. Почему? Срабатывает парниковый эффект. Слой углекислого газа удерживает тепло на поверхности планеты, как стекло парника не дает теплу покинуть оранжерею. Поэтому температура на поверхности Венеры достигает 480 градусов Цельсия.
Интересны факт : хотя Меркурий самая близкая к Солнцу планета, но небо там черное даже днем и всегда видны звезды, потому что на Меркурии нет атмосферы.
Порой многие из нас задумываются о вопросах о том, как все устроено в нашем мире. И достаточно часто возникают и вопросы о принципах «работы» нашей вселенной.
Например, почему Солнце по-разному освещает Землю. И сегодня мы разберемся в данной ситуации.
Разное освещение Земли Солнцем
Когда речь заходит о том, что Солнце по-разному освещает нашу планету, в виду имеется то, что в разных участках Земли наблюдается различная температура воздуха, а также происходит смена сезонов.
В действительности объяснение подобным явлениям считается достаточно простым, и чтобы понять принципы «работы», предлагаем вам ознакомиться с информацией ниже.
Почему Солнце по-разному освещает Землю
Если говорить о том, почему на нашей планете присутствуют холодные и теплые зоны, почему Солнечные лучи по-разному падают на поверхность нашей планеты, то здесь главной причиной является два фактора:
- Земля имеет шарообразную форму. Если бы наша планета была плоской, все её участки были бы равноудалены от лучей нашего естественного светила. Соответственно – на всех участках планеты наблюдалась бы примерно одинаковая температура, и, вероятнее всего, погода. Однако Земля шарообразная, а значит – какие-то из её участков находятся на несколько более далеких расстояниях от нашего светила. Так, к примеру, участок зоны экватора планеты Земля, всегда находится ближе всего к Солнцу. А, начиная от него, как вверх, так и вниз, поверхность планеты начинает постепенно удаляться от светила, что приводит к тому, что температура там наблюдается более низкая.
- Земля, по отношению к Солнцу, находится не в полностью вертикальном состоянии. Наша планета вращается под углом по отношению к Солнцу, поэтому разные её участки находятся на разном расстоянии от нашего естественного светила. Это также, разумеется, влияет на разное освещение и нагрев поверхности планеты.
Почему на планете Земля бывает зима и лето
Что же касается того, почему на нашей планете наблюдается изменение времен года, то данному явлению также присутствует достаточно простое объяснение. И оно касается как раз того факта, что Земля вращается вокруг своей оси под наклоном по отношению к Солнцу. Как известно, также мы осуществляем вращательные движения вокруг Солнца. И в совокупности такие движения, а также наше наклонное положение, приводят к тому, что в разное время года разные участки нашей планеты находятся ближе к Солнцу или же дальше от него. Таким образом и происходит изменение времен года, а также потепление и похолодание, связанные с сезонными изменениями.
Итак, Луна находится на расстоянии от 50х114=6000 км до 260х114=30000 км. Собственно, Солнце тоже, поэтому рассмотрим как оно освещает всю землю. (Кстати, почему солнце на разной высоте на разных широтах? Если оно близко - понятно, меняется угол обозрения. А лишняя тысяча километров никак не влияет на солнечный параллакс в официальной модели.)
Качественная картинка, построенная в неверном предположении, что Солнце (Луна) находится на расстоянии 2050 км:
сosZ=6371/8420=0.757, Z=41°
В действительности, угол Z находится в пределах от 60° до 80°.
Казалось бы, пусть Солнце движется по спирали от Северного полюса к Южному с покрытием 157°, оставляя 23° на полярный круг: на севере - полярный день, а на юге - полярная ночь. Но как только Солнце чуть опуститься южнее - Северный полюс окажется в вечной тьме.
Чтобы покрыть все 180°, без вспомогательных светил не обойтись.
И тут уместно будет вспомнить легенду о трех лунах.
Итак, Солнце всегда вращается по спирали поднимаясь/опускаясь над экватором на 23°, покрывая 134° (Z=67°).
сosZ=6371/(6371+H)=0.2924 и H=9936 км (с диаметром Солнца 90 км и радиусом сферы 16300 км).
А над Северным и Южным полюсами висят два малых светила, освещая при необходимости мертвые зоны, летом изображая солнце, а зимой - луну.
Максимальный угол покрытия малого светила - 23° (еще 23° попадают на полярную ночь).
6371/сos(11.5°)=6371/ 0.9799=6502 км, т.е. максимальная высота 130 км с диаметром 1.5 км.
Но в большинстве случаев светило должно покрыть меньшую площадь, поэтому оно опускается и увеличивает свой угловой размер. Либо оно меньшего размера и уменьшает угловой размер, поднимаясь. Поэтому реальными представляются параметры: высота в районе 100 км, диаметр а районе 1 км.
Если светил несколько, то должны происходить и сбои. И несколько солнц неоднократно наблюдалось:
Паргелий (от пара... и греч. hйlios - солнце) (ложное солнце) - одна из форм гало, при которой на небе наблюдается одно или несколько дополнительных изображений Солнца. Возникает вследствие преломления солнечного света в анизотропно ориентированных частичках льда, падающих в атмосфере. В «Слове о полку Игореве» упоминается, что перед наступлением половцев и пленением Игоря «четыре солнца засияли над русской землей». Воины восприняли это как знак надвигающейся большой беды.
Иногда на небе можно увидеть несколько Солнц. На самом деле, это виден эффект миллионов линз: ледяных кристаллов. По мере того как вода замерзает в верхних слоях атмосферы, создает маленькие, плоские, шестиугольные ледяные кристаллы льда. Плоскости этих кристаллов, кружась, постепенно опускаются на землю, основную часть времени ориентированы параллельно поверхности. На восходе или закате, луч зрения наблюдателя может проходить через эту самую плоскость, и каждый кристалл может вести себя как миниатюрная линза, преломляющая солнечный свет. Совместный эффект приводит к явлению, называемого паргелии, или ложного солнца.
Как и всё остальное, предложенная схема освещения вызвала резкую критику в интернете. Причем, совсем не удается добиться понимания, что именно она объясняют наблюдаемые явления. Например, высоту Солнца в полдень в зависимости от широты.
Давайте рассмотрим простую модель:
Пирамида из цилиндров уменьшающегося радиуса вращается против часовой стрелки и освещается параллельным пучком солнечных лучей (красные стрелки), перпендикулярным ребрам пирамид.
Правое ребро каждого цилиндра соответствует положению солнца в зените в полдень.
Как легко понять, при любом движении вверх-вниз по этому ребру ничего в положении Солнца над головой наблюдателя на ребре не меняется.
И не меняется ни на одном из цилиндров.
И нет никакого отличия у верхнего и нижнего цилиндров.
А теперь начнем увеличивать количество цилиндров, пропорционально уменьшая их высоту и радиус.
Предел такой операции - полусфера.
Добавим такую же нижнюю часть - и получится наш земной шарик. Для тех, кто не понимает математику, но работал в Фотошопе: если фото Земли сильно увеличить, то окружность превратится в набор прямоугольных пикселей - иначе её машинным способом не изобразишь.
Вывод: на всем земном шаре Солнце в полдень должно быть в зените.
Проведем мысленный эксперимент: зафиксируем Солнце в правой части нижней стрелки и проведем синие стрелки от этой точки к каждому цилиндру (если сложно - напишите в конференцию и я их нарисую).
Для синего цилиндра синяя стрелка совпадет с красной. Для желтого будет уже с наклоном, а для зеленого - с большим наклоном.
Вот так Земля и освещается.
Как же нас удалось обмануть?
Все просто: мы видим маленькое Солнце над головой и проводим от него линии на наших рисунках: влево и вправо. Но на самом деле оно не маленькое, а очень большое. И нет никакого влево и вправо от Солнца: и слева, и справа идет поток параллельных лучей вниз на нас. Нас сбивает детский рисунок "Пусть всегда будет солнце!". Уже в детстве этот образ прочно входит в сознание и выбить его невозможно никакими рисунками и формулами. Если мем не соответствует - он отторгается. Это уже аксиома психологии.
Господа, срывайте шоры, навешанные на вас с детства. Знайте, что всё кругом вранье!
Жаль, не получилось, а мне казалось, что это хорошая затравка к разговору о том, как соотносятся органы чувств с окружающей действительностью Пирамидку можно рассматривать как шутку, в которой есть доля истины. Парадокс пирамиды быстро раскусили на форуме: http://falsehood.my1.ru/forum/2-6-1
Попытка подтолкнуть к дальнейшему обсуждения провалилась. А ведь здесь есть, что сказать.
Что мешает предложенной модели? Сила тяжести, которая направлена от центра Земли. Формально, об этом идет речь в следующем разделе, но и так понятно, что у нас получилось, особенно если Вы уже читали весь текст. Вот мы построили модель, в которой Земля окружена защитной сферой. Но те, кто способен, построить такую огромную Землю, вполне могут построить и еще что-нибудь, что нам не совсем ясно. Например, сила притяжения действует со стороны стержня, на который насажены цилиндры (можно предложить несколько схем, каким образом при уменьшении радиуса эта сила остается постоянной). Тогда парадокс снимается. В любом месте наблюдатель будет перпендикулярен оси вращения, даже на полюсе. Ну, чем не модель? Кстати, может хорошо объяснить, почему Земля геоид, а не шар (с точки зрения сохранения силы тяжести вдоль стержня). Вам это не напоминает какие-то детские сказки с трением об ось вращения (там где всегда мороз)? Может ось вращения совсем не абстракция, а реальная вещь?