Закономерное изменение положения Земли по отношению к Солнцу при ее движении по орбите с сохранением определенного наклона оси вращения обусловливает положение на Земле линий тропиков и полярных кругов, ограничивающих пояса освещенности (астрономические тепловые пояса). Они выделяются в зависимости от полуденной высоты Солнца и продолжительности освещения (от продолжительности дня).
Между тропиками (северным - тропиком Рака и южным - тропиком Козерога) лежит жаркий астрономический пояс
, в пределах которого Солнце два раза в году стоит в полдень в зените. На экваторе эти моменты разделены равными промежутками времени по 6 месяцев (21 марта и 23 сентября). На тропиках Солнце стоит в зените только один раз в году - в дни солнцестояний (на северном тропике - 22 июня, на южном - 23 декабря). В поясах, расположенных между тропиками и полярными кругами, в умеренных астрономических поясах
, Солнце не бывает в зените, но в течение 24 часов обязательно происходит смена дня и ночи, причем продолжительность их зависит от времени года и от широты. На полярных кругах Солнце не поднимается над горизонтом выше чем на 47°, но может летом целые сутки не скрываться за горизонтом. Зимой целые сутки Солнце вообще не показывается. К северу от северного полярного круга и к югу от южного полярного круга находятся холодные астрономические пояса
. Они отличаются тем, что при низком положении над горизонтом (меньше 47°) Солнце до полугода (на полюсах) не скрывается и такой же период времени не появляется (табл. 2, 3).
Чем выше стоит Солнце над горизонтом, тем больше солнечного тепла получает поверхность, на которую падают его лучи. Поэтому пояса между тропиками жаркие, пояса между полярными кругами и полюсами холодные. Промежуточные (расположенные между тропиками и полярными кругами) пояса по количеству получаемого от Солнца тепла - умеренные. Принимать за границы тепловых поясов линии тропиков и полярных кругов можно только условно, так как в действительности температура определяется рядом условий, зависящих в первую очередь от характера поверхности. Ho эти линии, безусловно, являются границами поясов с различной продолжительностью освещенности их солнечными лучами.
Расположение линии тропиков и полярных кругов зависит от угла наклона оси вращения планеты к ее орбите. Если бы ось Земли не имела наклона к орбите, этих линий вообще не было бы, не выделялись бы и пояса освещенности (астрономические тепловые пояса). Такое положение существует, например, на Меркурии. На планете, ось вращения которой наклонена к орбите на 45°, на широтах 45° с. и ю. в день летнего солнцестояния в соответствующем полушарии солнечные лучи падают отвесно (так, как на земных тропиках), а в день зимнего солнцестояния Солнце не появляется из-за горизонта (так, как на земных полярных кругах). Умеренного астрономического пояса на такой планете вообще не будет.
Изменение наклона оси вращения планеты к орбите вызывает расширение или сужение астрономических тепловых поясов (поясов освещенности).
Результатом вращения Земли вокруг оси и вызванной этим смены дня и ночи является суточный ритм
процессов в географической оболочке Земли. В течение суток закономерно изменяется количество солнечной энергии, получаемой поверхностью, изменяются температура, влажность, атмосферное давление, движение воздуха. На эти изменения чутко реагируют организмы, влияющие в свою очередь на окружающую их среду. Суточный ритм процессов проявляется на фоне годового их ритма, обусловливаемого движением Земли вокруг оси, сменой времен года и выражающегося в закономерной смене явлений в природе.
Статья дает представление о поясах освещенности Земли. Объясняет природу этого явления. Подтверждает на основе научных доказательств факт того, что наша планета вращается вокруг солнца.
Пояса освещённости земли
Пояса освещённости - это участки земной поверхности, которые ограничены тропиками и полярными кругами. Разница между ними состоит в условиях освещённости.
Тропики расположены территориально на 23° 26′16″ на север и на юг от экватора. Визуально их можно представить как воображаемые линии, или основные параллели, которые отмечаются на географических картах планеты.
Наклон земной оси относительно плоскости орбиты и движение планеты вокруг Солнца создали условия для формирования пяти поясов освещения. Они различаются вышиной полуденного стояния Солнца над горизонтом, длиной светового дня и характерными для каждого из них тепловыми условиями.
Благодаря небесному светилу и его энергии стало возможным зарождение жизни на Земле.
ТОП-2 статьи которые читают вместе с этой
Наличие на планете поясов освещенности признано вторым по важности следствием в географии относительно того факта, что Земля вращается вокруг Солнца.
Для точного понимания того, какие пояса освещенности выделяют, необходимо ознакомиться и с таким понятием как «полярные круги».
Полярным кругом именуется воображаемая параллель на поверхности планеты, которая проходит практически параллельно с экватором. Выше широты, на которой расположен полярный круг, в летнее время можно наблюдать полярные ночи, а зимой — полярные дни.
Какие пояса освещенности выделяют на земной поверхности?
- тропический пояс находится между северным и южным тропиком;
- северный умеренный пояс находится в Северном полушарии, между субарктическим и северным субтропическим поясом. Он проходит между 40 и 65° с. ш.;
- южный умеренный пояс находится в Южном полушарии, между субантарктическим и южным субтропическим поясом. Он проходит между 40° и 65° с. ш.;
- два полярных пояса расположены внутри полярного круга в каждом из полушарий.
Наглядно увидеть границы прохождения поясов освещенности можно увидеть на рисунке.
Рис. 1. Пояса освещенности планеты.
Для тропического пояса освещенности характерно такое явление как «Солнце в полдень в зените». На тропиках это случается только раз в году. Этот природный феномен напоминает движение воображаемого маятника между тропиками. 6 месяцев от тропика северного до тропика южного, а затем в обратном направлении. За один календарный год на всех широтах, которые проходят между тропиками это необычное природное явление можно наблюдать дважды.
Два умеренных пояса освещенности отличаются от прочих тем, что за год на любой из широт каждые 24 часа делятся на дневное и ночное время.
Полярные пояса освещенности хранят в себе секрет такого природного явления как полярный день и полярная ночь.
Рис. 2. Полярная ночь.
На полярных кругах они сравнимы с сутками, однако, в дни солнцестояний их продолжительность на полюсах составляет 6 месяцев.
Полярный день - промежуток времени, за который Солнце в высоких широтах более 24 часов не заходит за горизонт.
Рис. 3. Полярный день.
Полярный день имеет границы со дня весеннего до дня осеннего равноденствия. На Южном полюсе процесс проходит в обратном порядке. Предельная высота Солнца над горизонтом на полюсах в периоды солнцестояний составляет 23033′.
Полярная ночь - промежуток времени, когда солнечный диск в высоких широтах больше 24 часов не вздымается над горизонтом.
Полярная ночь короче по своей продолжительности, чем полярный день потому, что Солнце, когда находится в положении существенно ниже горизонта, озаряет атмосферу и полная темнота не наблюдается. Это явление можно назвать не иначе как сумерки.
Объяснение этому кроется в крене земной оси относительно плоскости орбиты вращения нашей планеты вокруг Солнца.
Что мы узнали?
Мы ознакомились с такими понятиями как: «полярный круг», «тропики», «полярная ночь», «полярный день». Сформировали представлений о суточном движении планеты в разных световых поясах. Выяснили, что является причиной некоторых природных явлений. Дополнили имеющиеся знания по предмету за 5 класс. Познакомились с уникальными фактами из интереснейших мест планеты.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.4 . Всего получено оценок: 206.
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.
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. 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.
Пояса освещённости многие из нас (а до недавнего времени и ваш непокорный слуга) путают с часовыми поясами . Чтобы устранить эту неприятность, а заодно ответить на вопрос, позвольте мне рассказать, что же такое эти пояса освещённости, какие они бывают и «с чем их едят».
Основные понятия
Для дальнейшего рассказа мне понадобится краткая вводная. Итак, несколько основных понятий, которые пригодятся нам чуть позже, и пусть не покажется странной их кажущаяся несвязанность друг с другом.
Тропики (в географическом смысле) – это параллели Земли, расположенные примерно на 23° северной и южной широт . Параллель севернее экватора называется тропиком Рака, южнее – тропиком Козерога. Первый тропик определяет максимальную широту, на которой Солнце достигает зенита в день летнего солнцестояния (на Ивана Купалу), второй, соответственно, в день зимнего солнцестояния (Рождество Христово).
Что такое пояса освещённости и их типы
Это географические зоны земной поверхности, разделённые параллелями тропиков и полярных кругов . Как явствует из их названия, они отличаются средним уровнем освещённости, а также климатическими условиями.
Особенности движения нашей планеты вокруг своего светила и угол наклона оси её вращения к плоскости орбиты (эклиптике) сформировали пятёрку типов поясов освещённости:
- один тропический пояс . Расположен между параллелями тропиков . Здесь жарко, и два раза в год (кроме самих тропиков – там лишь единожды) можно наблюдать Солнце в зените;
- два умеренных пояса . Лежат между линией тропика и полярным кругом каждого полушария. Солнце до зенита, увы, не добирается;
- два полярных пояса . Простираются от полярного круга до полюса каждого полушария. Здесь холодно, но зато можно видеть полярный день или ночь.
Раньше пояса освещённости именовались «тепловыми поясами», но потом этот термин стал синонимом «температурных поясов».
Все живое на Земле напрямую зависит от Солнца. Даже глубоководные рыбы, слепые от рождения и прекрасно обходящиеся без света, не выживут без тепла, которое поставляет на планету наша звезда. Ни растения, ни бактерии, ни высокоорганизованные организмы не смогут существовать без энергии, которую дает Солнце.
Неравномерный обогрев и освещение: причина первая
Однако свет и тепло поступают на поверхность Земли не в одинаковом количестве. К этому приводят несколько причин. Прежде всего, планета имеет почти шарообразную форму (пусть и слегка приплюснутую с полюсов). Соответственно, лучи нашего Солнца доходят до земной поверхности под разным углом. Там, где ближе к прямому, Земля нагревается и освещается сильнее. Там, где касаются планеты вскользь, гораздо прохладнее.
Неравномерный обогрев и освещение: фактор номер два
Вторая причина в том, что наш «шарик» по орбите двигается не вертикально, его ось имеет некоторый наклон к эклиптике. Этот угол наклона приводит к тому, что нагрев и освещение становятся неравномерными. Будь ось перпендикулярна плоскости, по которой Земля кружится вокруг с ночью были бы одинаковой продолжительности, а время года всегда было бы одним и тем же.
Эти факторы и обусловливают существование определенных зон, которые названы "пояса освещенности Земли".
Жаркий пояс
В зависимости от величины угла падения лучей на Землю находятся и климат, и длительность ночи-дня, и среднегодовая температура воздуха, и, соответственно, «набор» растений и животных, обитающих в определенной зоне. Так сколько поясов освещенности на Земле? Их выделяют три основных, но два из них (жаркий и полярный) делятся еще на два (северный и южный). Так что если соблюдать это подразделение, то на вопрос о том, сколько поясов освещенности, правильно будет ответить - пять.
Самый жаркий - тропический. Если рассматривать пояса освещенности Земли в процентном соотношении, то жаркий займет сорок процентов всей поверхности. Он отличается самым теплым климатом, хоть и происходит, но резких различий, скажем, между зимой и летом не наблюдается, день и ночь по длительности практически одинаковы. Солнце в течение года в зоне этого пояса освещенности Земли дважды бывает в самом зените (21 марта и 23 сентября, когда у нас соответственно весеннее и а в остальное время поднимается над горизонтом высоко.
Если вспомнить гипотетическое предположение о вертикальности оси планеты к эклиптике, то в отношении тропиков мало что поменялось бы, потому что и в существующих условиях солнечные лучи здесь падают практически отвесно.
Умеренный пояс
Он занимает больше половины нашей планеты, если соблюдать предельную точность, то 52 процента. Особенностью освещенности Земли является четкая смена сезонов на большей части территории, которую он занимает. Длительность ночи и дня в этих широтах зависит от времени года: зимой длиннее темное время суток, летом - дневное.
Ближе к полярным кругам прослеживается явление, названное белыми ночами, когда светило очень ненадолго прячется за горизонтом, из-за чего вечерняя заря плавно переходит в утреннюю. В такие ночи темно не бывает, и в полночь видно почти как днем.
Для умеренного пояса освещенности Земли характерно также то, что Солнце в нем никогда не достигает зенита.
Смена сезонов обуславливает и отличие растительности от тропической. Если последняя зеленеет круглый год, то здесь большая часть кустов и деревьев на холодные месяцы «засыпает», то есть сбрасывает листву и прекращает рост. Некоторые виды животных тоже на зиму впадают в спячку, чего не бывает в жарком поясе.
22 декабря и это же число в июне знаменательны тем, что день и ночь в эти даты наиболее длинны. Так, 22 декабря ночь занимает большее время суток, а в последующие дни потихоньку сокращается. А 22 июня день длиннее ночи; зато потом он сокращается, подготавливая природу к зимнему сну. Интересны с астрономической точки зрения также и 23 сентября, когда день и ночь равны между собой.
Холодные пояса
Это самые маленькие зоны из всех. Они занимают всего восемь процентов планеты Земля. По-другому их еще называют полярными, что очень точно описывает их местоположение: эти пояса освещенности Земли на карте совпадают с Северным и Южным полюсами.
Зима и лето здесь фактически совпадают с ночью и днем: в зимние месяцы Солнце вообще отсутствует в небе, в летние - с него не уходит. К тому же надо отметить, что лето здесь очень короткое, а светило хоть и не прячется за горизонт, практически не нагревает землю. Его лучи почти не касаются поверхности - слишком острый угол их падения. Можно сказать, что белые ночи, наблюдаемые в умеренном поясе, - это преддверие полярных дней и ночей.
Холод и малая освещенность определили скудость растительного мира в полярных поясах. Чем ближе к центру пояса, тем меньше растительности. Если в приполярных кругах есть хотя бы мох, то на полюсах не выживает даже он. То же касается и животных. Чем дальше от полюса - тем большее разнообразие.
В общем, нетрудно заметить, что пояса освещенности Земли очень сильно сказываются на ареале обитания всех живых существ планеты.
Загрузка...
