Kas lemia šviesiojo paros valandų trukmę? Kodėl žiemą dienos trumpesnės, o vasarą ilgesnės? Kodėl žiemą dienos trumpėja?

Kad nesunkiai suprastume, kodėl vasarą saulė teka anksti, o žiemos naktys daug ilgesnės nei vasarą, pirmiausia įsivaizduokime, kas tiksliai yra mūsų planeta Žemė ir kas yra Saulė.

Žemės sukimasis aplink savo ašį

Jei žiūrite į dangų naktį, tada jame matosi šimtai žvaigždžių. Atrodo, kad vieni šviečia ryškiau, kiti nelabai, tačiau juos ir Saulę sieja vienas dalykas: tai, kad Saulė taip pat yra žvaigždutė, tik palyginus su kitais yra arti Žemės. Ir jei skrisite toli į kosmosą, tada ji atrodys tokia pat žvaigždė kaip ir visos kitos. Planeta Žemė yra tarsi rutulys, kuris sukasi aplink nejudančią Saulę, tarsi paimtum rutulį ir suktum aplink lemputę. Bet jei tik pasuksite, pastebėsite, kad lemputė visada apšviečia tik vieną rutulio pusę, tarsi iš vienos pusės visada būtų naktis, o iš kitos – diena. Bet taip neįvyksta, nes Žemė taip pat sukasi aplink save, kaip besisukantis ar kamuoliukas ant krepšininko piršto. Jei mintyse nubrėžiate liniją iš piršto išilgai rutulio, tai bus rutulio sukimosi ašis, o Žemė turi tokią įsivaizduojamą ašį.

Pusiaujas ir Žemės pusrutuliai

Nubrėžę liniją rutulio ar Žemės viduryje, kad gautumėte dvi puses - viršutinę ir apatinę - gautumėte du pusrutulius, mūsų planetoje jie vadinami šiauriniu ir pietiniu, o juos skirianti linija yra pusiaujas. Svarbiausia, kad Žemės sukimosi ašis būtų ne tiesi, o pasvirusi, todėl, besisukant aplink Saulę, viršutinis, šiaurinis, pusrutulis žiemą vis tiek yra atstumtas nuo Saulės ir mažiau įšyla, o pietinė didesnė, o kai Europoje ir Azijoje žiema, tai Pietų Amerikoje ir Australijoje vasara. Viršutinis ir apatinis šios ašies išėjimo iš mūsų planetos paviršiaus taškai paprastai vadinami ašigaliu, šiaurės ir pietų.

Dienos padalijimas į astronominę ir šviesiąją

Žodis „diena“ turi dvi reikšmes. Yra toks apibrėžimas kaip saulės arba šviesos diena, tai laikotarpis nuo saulėtekio iki saulėlydžio bet kuriame Žemės rutulio taške ir astronominė arba kalendorinė diena, tai laikas, kai pusė Žemės apsisuka aplink savo ašį. Naktis ir diena kartu sudaro astronominę dieną, planetos sukimąsi aplink savo ašį, o Žemė tai užbaigia per 24 valandas. Šviesiojo paros valandų trukmė visada skiriasi, o per metus gali būti nuo aštuonių iki šešiolikos valandų, bet apie tai bus kalbama vėliau.

Žiemos ir vasaros saulėgrįžos

Būtent dėl ​​planetinės ašies pasvirimo, kai mūsų planeta juda aplink Saulę, atrodo, kad žiemą ji pakyla labai vėlai, o horizontą palieka per anksti. Rudenį ir žiemą šiaurinis pusrutulis pradeda gauti vis mažiau saulės šviesos, naktis ilgėja, o diena trumpėja.

Tai tęsiasi iki gruodžio 22 d., dienos, kai diena yra trumpiausia metuose, o naktis atitinkamai ilga. Ši diena vadinama saulėgrįža, arba žiemos saulėgrįža, ir nuo tos dienos diena palaipsniui, tiesiogine prasme po minutės, pradeda didėti. Vasarą taip pat yra panaši diena, birželio 22-oji, vasaros saulėgrįžos diena, kai vasarą ši diena yra ilgiausia, o naktis labai trumpa.

Nakties ir dienos trukmė skirtinguose Žemės taškuose visada skiriasi ir priklauso nuo to, kiek šis taškas yra nutolęs nuo pusiaujo. Toks poslinkis vadinamas platumos poslinkiu, o žiemą būna tokių platumų, kai saulė dėl horizonto visai nepasirodo ilgiau nei astronominę dieną. Šis reiškinys vadinamas poliarine naktimi, ir kuo arčiau Šiaurės ašigalio, tuo labiau. Tačiau po pusmečio įvyksta priešingas reiškinys, kai saulė visada yra horizonto linijoje, nė kiek nenusileidžianti, ir užklumpa poliarinė diena. Arčiau pusiaujo lyginamas dienos ir nakties ilgis, o pačiame pusiaujuje metų laikai vienas kito nepakeičia, tai yra nei žiema, nei vasara, o dienos šviesos valandų trukmė lygi nakčiai.

Diena pagal įprotį skirstoma į dieną, vakarą, naktį ir rytą. Ar net tik du laikotarpiai: šviesus – diena, tamsus – naktis. Be to, astronomijos požiūriu mažai žmonių susimąsto, kas sukėlė tokį reiškinį.

Ir kodėl saulė žiemą šviečia taip mažai, todėl atrodo, kad naktis užklumpa ketvirtą ar penktą popiet.

Šviesa ir astronominė diena: skirtumai

Mūsų planetos sukimasis aplink savo vadinamąją ašį įvyksta per 24 valandas. Tai astronominė diena, kuri yra padalinta į dvi dalis: dieną ir naktį. Pusė, tai yra 12 valandų, yra astronominė diena. Jo laikas ir pabaiga niekur nenustatoma.

Šviesos diena yra laikotarpis, kuris prasideda saulėtekiu ir baigiasi jo pasitraukimu žemiau horizonto. Todėl antrasis pavadinimas – saulėta diena. Trukmė keičiasi kiekvieną dieną. Ir nėra nė vienos dienos, kai saulė apšviestų žemę vienodai ilgai. Tik akimirką, bet viskas kitaip.

Susijusios medžiagos:

Kodėl kalnuose šalta, nes šiltas oras kyla į viršų?

Beje, dažnai tokia informacija būdavo spausdinama ant nuplėšiamų kalendorių, kurie kabodavo kiekvienuose namuose. Patvirtinti šį faktą dabar nesunku rasti internete.

Dienos ilgio faktoriai

Žemės pasvirimo kampas į Saulę yra 23,5 laipsnio, o tai yra pagrindinis trumpų žiemos dienų paaiškinimas. Karštu oru dangaus kūnas ilgai guli horizonte, šildydamas paviršių. Tačiau žiemą viskas vyksta visiškai priešingai. Planeta nukrypsta nuo žvaigždės, todėl saulės spindulys į žemę patenka netiesiogiai ir trumpam. O kai lyja ar būna debesuota, išvis atrodo, kad diena baigiasi neprasidėjusi.

Beje, už poliarinio rato Saulė eina palei horizonto liniją, o tai reiškia tamsą. Šis reiškinys vadinamas poliarine naktimi. Kitoje sąlyginėje tiesėje – pusiaujuje – šviesos ir astronominės dienos yra beveik vienodos ir jų trukmė apie 12 valandų.

Susijusios medžiagos:

Šiaurės pašvaistė - kas tai, nuotrauka, vaizdo įrašas, kaip ir kur tai vyksta

Atsižvelgiant į tai, kad Žemė aplink savo ašį sukasi tuo pačiu metu, kai sukasi aplink Saulę, šiauriniame pusrutulyje įsitvirtinus žiemai, diena sumažėja. Žemės padalijimas nuo ašigalio iki ašigalio į rytų ir pietų pusrutulius sukelia tokį reiškinį kaip laiko juostų pasikeitimas.

Žiemos saulėgrįža arba trumpiausia diena

Kiekvienų metų gruodžio 21 ar 22 dienomis Žemės ašies pasvirimas Saulės atžvilgiu pasiekia didžiausią kampą. Šis astronominis reiškinys vadinamas saulėgrįža (solstice) ir jam būdinga trumpiausia, 8 valandų diena metuose. Tačiau nuo to momento nakties laikas pamažu trumpėja. Pietiniame pusrutulyje žiemos saulėgrįža yra birželio 20 arba 21 d.

Instrukcija

Kiekvieną dieną, kai saulė kyla į horizontą iš rytų, ji sklinda per dangų ir išnyksta žemiau horizonto vakaruose. Šiauriniame pusrutulyje tai vyksta iš kairės į dešinę. Žmonės pietiniame pusrutulyje mato šį judėjimą iš dešinės į kairę. Visiškas Žemės apsisukimas aplink savo ašį trunka 24 valandas. Dėl šio sukimosi keičiasi diena ir naktis.

Padalijus 24 valandas po lygiai, išeina, kad 12 valandų yra diena, o 12 valandų – naktis. Prie pusiaujo beveik tiksliai taip ir nutinka. Tačiau vidutinių platumų gyventojai pastebėjo, kad taip nėra. Vasarą diena ilga, o žiemą labai trumpa. Kodėl tada vasaros dienos tokios ilgos?

Reikalas tas, kad Žemės ašis yra pakreipta jos orbitos plokštumos atžvilgiu. Kai šiaurinė ašies dalis pakrypusi link Saulės, tai šiauriniame pusrutulyje vasara. Vidurdienį saulė yra aukštai virš horizonto ir norint nukeliauti iš rytų į vakarus, reikia daugiau laiko. Taigi, para trunka ilgiau nei 12 valandų (abiejų pusrutulių vidutinėse platumose tai yra apie 17 valandų). Tačiau dienos visada išlieka tos pačios trukmės; todėl likusį laiką (7 val.) lieka naktį.

Tačiau yra toks įdomus faktas: būdama vasaros viduryje, Saulė visą parą juda virš horizonto. Ir tada pamažu jos kasdienė kryptis linksta ir ateina laikas, kai Saulė trumpam pradeda slėptis už horizonto linijos. Ir kuo arčiau žiemos, tuo ilgiau saulė nepasirodo. O žiemą jo visai nėra danguje. Poliarinė naktis atėjo į šiaurės ašigalį. Bet kaip atsitinka, kad pati ašis pakrypsta arba link Saulės, arba nuo jos?

Ašis savaime nesisuka, ji nuolat pakrypsta viena kryptimi. Tai Žemė, kuri pasirodo esanti vienoje Saulės pusėje, paskui – kitoje, savo orbita aplink ją praskrieja per 365 dienas. Taigi šiaurės ir pietų ašigaliai pakaitomis yra saulėtoje pusėje.

Vidurdienį ties pusiauju Saulė šiek tiek pasvirusi į horizontą. Įpusėjus pavasariui ir įpusėjus rudeniui Saulė vidurdienį būna zenite, t.y. tiesiai virš galvos. Šiuo metu statūs objektai nemeta šešėlio. Vasaros viduryje Saulė yra savo zenite virš platumos, vadinamos vėžio tropiku. Tai 23° platuma. Žiemos viduryje, atvirkščiai – Saulė yra savo zenite toje pačioje platumoje virš pietinės tropikos. Jis vadinamas Ožiaragiu (šiuo metu jis yra šiame žvaigždyne).

Taigi dėl ašies pasvirimo ir Žemės sukimosi orbitoje aplink savo žvaigždę keičiasi metų laikai ir šviesos paros valandų trukmė. Taip pat yra tam tikrų nukrypimų nuo Žemės sukimosi aplink savo ašį. Pati ašis tarsi sukasi apie savo centrą (tai taip pat yra Žemės rutulio centras). Visas tokio ašies sukimosi ciklas įvyksta per 25 tūkstančius metų ir vadinamas platoniškais metais.

Šviesiojo paros valandų trukmės pokyčiai įvairiais metų laikais paaiškinami Žemės sukimu aplink savo ašį. Jei Žemė nesisuktų, dienos ir nakties ciklai būtų labai skirtingi. Nors tikėtina, kad jų visai nebūtų. Šviesos valandų sutrumpinimas arba ilginimas priklauso nuo metų laiko ir vietos Žemėje. Be to, dieną veikia Žemės ašies posvyris ir jos kelias aplink saulę.

Sukimosi trukmė

24 valandas trunkanti para – tai laikas, per kurį Žemė užbaigia visišką apsisukimą aplink savo ašį, todėl Saulė kitą dieną pasirodo toje pačioje dangaus vietoje. Tačiau nepamirškite, kad Žemė ir toliau juda aplink Saulę, o šis reiškinys turi didžiulę įtaką šviesiojo paros valandų trukmei.

Tikrasis vieno Žemės apsisukimo laikas yra kiek trumpesnis, nei manėme: apie 23 valandas ir 56 minutes. Astronomai tai atrado užfiksavę laiką, kai kitą dieną žvaigždė pasirodė toje pačioje dangaus vietoje, reiškinį, vadinamą sideral diena.

Ilgesnės ir trumpesnės dienos

Nors saulės diena yra 24 valandų trukmės, ne kiekviena diena turi 12 valandų šviesos ir 12 valandų tamsos. Žiemą naktys ilgesnės nei vasarą. Šis reiškinys paaiškinamas tuo, kad įsivaizduojama Žemės ašis yra ne stačiu kampu: ji pakrypsta 23,5 laipsnių kampu. Tiesą sakant, kadangi mūsų planeta sukasi aplink Saulę ištisus metus, šiaurinė Žemės pusė vasarą pasvirusi į Saulę, dėl to ilgas dienos šviesos laikas ir trumpos naktys. Žiemą tai pasikeičia: mūsų planeta tolsta nuo Saulės, o naktis ilgėja. Pavasarį ir rudenį Žemė nėra nei pakrypusi link Saulės, nei nuo jos nutolusi, o kažkur tarp jų, todėl šiais metų laikais diena ir naktis yra vienodos. Štai kaip galite paaiškinti, kodėl pavasarį ilgėja šviesios paros valandos: mūsų planeta pasisuka į saulę!

Mūsų dienos šviesos valandų skaičius priklauso nuo platumos ir nuo to, kad Žemės padėtis yra Saulės atžvilgiu. Mūsų planetos sukimosi ašis yra pasvirusi nuo orbitos plokštumos ir visada yra viena kryptimi – poliarinės žvaigždės link. Dėl to visus metus Žemės ašies padėtis Saulės atžvilgiu nuolat kinta.

Tiesą sakant, būtent šis veiksnys turi įtakos saulės šviesos sklidimui Žemės paviršiumi bet kurioje platumoje.

Keičiant kampą, pasikeičia saulės energijos kiekis, pasiekiantis tam tikras planetos sritis. Tai sukelia sezoninius saulės spindulių, pasiekiančių paviršių, intensyvumo pokyčius ir turi įtakos dienos šviesos valandų trukmei.

Intensyvumo pokytis atsiranda dėl to, kad kampas, kuriuo saulės spinduliai sklinda ir patenka į Žemę, keičiasi keičiantis metų laikams.

Įrodykime tai praktiškai

Jei žibintuvėliu apšviesite lubas, apšviestos zonos plotas pasikeis priklausomai nuo to, ar šviesą nukreipsite stačiu kampu, ar ne. Lygiai taip pat Saulės energija, pasiekusi Žemės paviršių, pasklinda įvairiose geografinėse srityse. Jis labiau sutelktas mūsų vasaros mėnesiais, kai saulė yra aukščiau danguje.

Tarp vasaros ir žiemos saulėgrįžų šviesiųjų paros valandų skaičius mažėja, o mažėjimo greitis tuo didesnis, kuo platesnė platuma. Kuo mažiau saulės valandų, tuo naktys šaltesnės. Štai kodėl pavasarį ilgėja šviesios paros valandos: planeta pamažu pasisuka į Saulę, vienoje iš savo pusių sugerdama vis daugiau saulės energijos.

Kadangi lygiagrečiai sukasi aplink Saulę, Žemė taip pat toliau sukasi aplink savo ašį, per 24 valandas ji padaro vieną pilną apsisukimą. Įdomu tai, kad dienos trukmė keičiasi laikui bėgant. Taigi, maždaug prieš 650 milijonų metų, diena truko apie 22 valandas, o ne mums įprastas 24!

Saulėgrįža

Saulėgrįža – tai reiškinys, kai tam tikroje Žemės orbitos padėtyje švenčiamos ilgiausios ir trumpiausios metų dienos. Žiemos saulėgrįža, vykstanti šiauriniame pusrutulyje, žymi trumpiausią dieną, po kurios pamažu pradeda daugėti šviesiųjų paros valandų. Vasaros saulėgrįža tame pačiame pusrutulyje patenka į ilgiausią šviesią paros valandą, po kurios ji pradeda trumpėti. Saulėgrįža taip pat pavadinta pagal mėnesį, kurį ji įvyksta.

Taip pat svarbu suprasti, kad dienos šviesos valandų trukmė saulėgrįžos dieną priklauso nuo pusrutulio, kuriame esate. Taigi šiauriniame pusrutulyje birželio saulėgrįža žymi ilgiausią dienos šviesą metuose. Pietų pusrutulyje birželio saulėgrįža žymi ilgiausią naktį.

Tikrai visi žinome, kad žiemą šviesusis paros laikas pastebimai trumpėja. Kai pabundame ryte į darbą ar studijas, už lango dar gali stebėti naktį, o vakare grįžę namo taip pat einame arba sutemus, arba visiškoje tamsoje. Tačiau kodėl žiemą diena trumpėja, žino ne visi, ir šiandien pateiksime prieinamą atsakymą į šį klausimą.

pasaulinė priežastis

Jei trumpai ir globaliai kalbėtume apie tai, kodėl žiemą dienos trumpesnės, o naktys ilgesnės, tuomet kaltos planetos mastelio ypatybės. Kalbama apie tai, kokia trajektorija ir kokiais konkrečiais aspektais Žemės planeta sukasi aplink savo ašį ir aplink mūsų natūralų šviestuvą. Ir toliau siūlome suprasti šią problemą išsamiau, kad jums nekiltų klausimų dėl šio reiškinio.

Norint suprasti, kodėl šviesos paros valandų trukmė mūsų planetoje keičiasi atsižvelgiant į metų laikus, būtina prisiminti, kaip Žemė sukasi aplink Saulę, taip pat trajektoriją, kuria ji juda aplink savo ašį visko atžvilgiu. ta pati mūsų visatos šviesa.

Faktas yra tas, kad jei pažvelgsite į įsivaizduojamą planetos sukimosi ašį, tada Saulės ir sukimosi aplink ją trajektorijos atžvilgiu ji yra pasvirusi. Atitinkamai, kad ir kokiame metinio apsisukimo aplink Saulę ciklo etape būtų Žemė, kai kurios jos dalys visada yra šiek tiek arčiau Saulės, o kitos - toliau.

Tai, beje, paaiškina, kodėl tam tikrais metų etapais kai kuriose planetos vietose stebima žiema, o kitur – vasara.

Kalbant apie pagrindinį klausimą, kodėl žiemą trumpesnis paros laikas, reikia atkreipti dėmesį į tai, kad Žemės trajektorija aplink savo ašį Saulės atžvilgiu yra tokia, kad žiemą šiaurinis pusrutulis yra labiau nutolęs nuo saulė. Tokia trajektorija atitinkamai įtakoja tai, kad didžioji dalis Žemės rutulio sukimosi laiko vyksta be tiesioginių saulės spindulių. O be Saulės šviesos sklaidos, žinoma, Žemės paviršiuje nėra apšvietimo, tai yra, stebima naktis.

Pastebėtina, kad mūsų planetoje yra ir tokių sričių, kur Saulė nepakyla pusę metų, arba atitinkamai nenukrenta žemiau horizonto linijos – yra arba nuolatinė naktis, arba nuolatinė diena, kurią mokslininkai vadina „poliarine“. " diena ir naktis. Po šešių mėnesių šios sekcijos keičiasi vietomis, o paros laikas ten keičiasi panašiai.