Осевое и орбитальное вращение земли. Какие существуют пояса освещенности земли

Услышав в викторине по радио словосочетание «пояса освещённости», прислушалась к речи ведущего, поскольку не помнила никаких других поясов, кроме часовых и климатических. Ничего расслышать не удалось, поэтому с целью избавиться от ощущения невежества, придя домой, углубилась в неизвестную мне тему.

Понятие «пояс освещённости»

Под этим определением подразумеваются участки поверхности Земли, которые отличаются степенью освещённости и ограничены полярными кругами да тропиками. Условия освещённости различные из-за наклона земной оси, шарообразной формы планеты и вращения её вокруг Солнца.

Солнечные лучи сплошной стеной доходят до поверхности Земли, но, по причине кривизны её стороны, приземляются под разным углом. Конечно же, участку, где угол их падения перпендикулярный или близок к таковому, присуще самое сильное освещение. Соответственно, где солнечные лучи всего-навсего скользят по планете, не так много света.

Наклон оси определяет световой режим - продолжительность ночи и дня.

В поясах освещённости наблюдаются разные наборы таких свойств как:

Число поясов освещённости на планете

В каждом полушарии одинаковый комплект поясов: тропический (зажат с двух сторон тропиками), умеренный (занимает зону от тропиков до полярных кругов) и полярный (Заполярье). В целом, на планете 5 поясов освещённости.

Самый малоизменчивый - тропический. Ему свойственна незначительная разница продолжительности светового дня. На этом участке Солнце пребывает в зените два раза в год на каждой широте, кроме тропиков, где это случается только один раз.

Наиболее нам родной умеренный пояс, которому характерна ощутимая разница в высоте Солнца в зависимости от сезона, поэтому происходит колебание продолжительности дня на протяжении года.

Полярный, я бы сказала, самый затянутый пояс, то есть смена тёмного и светлого времени суток происходит медленно. В этой зоне чередуются полярные ночи с полярными днями, длительность которых зависит от широты.

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».

Климат и погода формируются за счёт различных факторов, в числе которых – пояса освещенности. Их образование вызвано наклоном земной оси по отношению к Солнцу, что влияет на объём тепла, попадающего на тот или иной участок планеты. Существует пять поясов освещенности, которые существенно отличаются между собой по условиям распределения солнечного тепла и света, среднегодовой температуре:

• Жаркий (тропический пояс);
• Умеренные (северный и южный пояса);
• Полярные (северный и южный пояса).

Жаркий пояс освещенности находится в тропиках и занимает около 40 процентов земной поверхности. Продолжительность светового дня и ночи здесь примерно совпадает (по 12 часов). Дважды в год солнце здесь бывает в зените, то есть в высшей точке своего местонахождения на небе. Между жарким и тропическими поясом находятся умеренные пояса, занимающие свыше половины поверхности земного шара. Продолжительность дня здесь зависит от таких факторов, как географическая широта, а также сезон.

На умеренных поясах вблизи полярных кругов в летний период наблюдается такое явление, как белые ночи, что связано со слиянием вечерней и утренней зори. Наблюдать его можно, к примеру, в Санкт-Петербурге, а также в других северных городах.

Что касается полярных поясов , то здесь условия распределения тепла и солнечного освещения наиболее интересны. Зимой солнце не показывается из-за горизонта, и полярная ночь продолжается от нескольких дней до нескольких месяцев. Летом солнце не успевает спрятаться за горизонт, и наблюдается полярный день.

Такие пояса занимают всего 8 процентов земной поверхности. Продолжительность полярного дня и полярной ночи зависит от широты. На полюсах год делится пополам – на день и ночь.

Выводы сайт

1. Расположение. Жаркий пояс находится между тропиками, холодные – внутри северного и южного полярного круга, умеренные – между жаркими и холодными поясами.
2. Продолжительность светового дня. На жарком поясе длительность дня и ночи составляет примерно по 12 часов, на умеренных – значения пропорциональны и зависят от широты и времени года. На холодных поясах наблюдается полярная ночь и день.
3. Режим тепла. Избыток солнца на жарком поясе предопределил тёплую погоду 12 месяцев в году. На умеренных солнечная активность определяет большую продолжительность дня летом, и малую – зимой, что отражается и на режиме тепла. На полярных поясах холодно и зимой, и летом, воздух практически не прогревается, что связано с углом падения солнечных лучей.
4. Высшая точка нахождения Солнца в полдень. В жарком поясе солнце бывает в зените дважды в год, в умеренном – ни разу, а в холодных вообще может не показываться над горизонтом некоторое количество времени в году.
5. Влияние на человека. Отмечено, что человек комфортнее всего чувствует себя на умеренных поясах освещенности ближе к жарким. Холодные пояса малопригодны для жизни, в то время как на жарких всегда ощущается избыток энергии.

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: 197.

Тепловые пояса Земли

Неравномерный нагрев земной поверхности обусловливает разные температуры воздуха на разных широтах. Широтные полосы с определенными температурами воздуха называются тепловыми поясами. Пояса различаются между собой количеством тепла, поступающего от Солнца. Их простирание зависимости от распределения температур хорошо иллюстрируют изотермы (От греческого "изо" - Одинаковый, "терма"- Тепло). Это линии на карте, соединяют точки с одинаковой температурой.

Жаркий пояс размещен вдоль экватора, между Северным и Южным тропиками. Он ограничен с обеих сторон изотерм 20 0 С. Интересно, что границы пояса совпадают с границами распространения пальм на суше и кораллов в океане. Здесь земная поверхность получает наибольшее солнечного тепла. Дважды в год (22 декабря и 22 июня) полдень солнечные лучи падают почти отвесно (под углом 90 0). Воздуха от поверхности сильно нагревается. Поэтому там жарко в течение года.

Умеренные пояса (В обоих полушариях) примыкают к жаркому поясу. Они протянулись в обоих полушариях между полярным кругом и тропиком. Солнечные лучи там падают на земную поверхность с некоторым наклоном. Причем, чем севернее, тем наклон больше. Поэтому солнечные лучи меньше нагревает поверхность. В результате меньше нагревается и воздух. Вот почему в умеренных поясах холоднее, чем в жарком. Солнце там никогда не бывает в зените. Четко выраженные времена года: зима, весна, лето, осень. При этом чем ближе к полярному кругу, тем зима длительная и холоднее. Чем ближе к тропика, тем продолжительнее и теплее лето. Умеренные пояса со стороны полюсов ограничивает изотерма теплого месяца 10 0 С. Она является пределом распространения лесов.

Холодные пояса (Северный и южный) обоих полушарий лежат между изотермами 10 0 С и 0 0 С самого теплого месяца. Солнце там зимой по несколько месяцев не появляется над горизонтом. А летом, хотя и не заходит за горизонт месяцы, однако стоит очень низко над горизонтом. Его лучи лишь скользят по поверхности Земли и нагревают ее слабо. Поверхность Земли не только нагревает, но и охлаждает воздух. Поэтому температуры воздуха там низкие. Зимы холодные и суровые, а лето короткое и прохладное.

Два пояса вечного холода (северный и южный) окружены изотермой с температурами всех месяцев ниже 0 0 С. Это царство вечного льда.

Итак, нагрева и освещения каждой местности зависит от положения в тепловом поясе, то есть - от географической широты. Чем ближе к экватору, тем больший угол падения солнечных лучей, тем сильнее нагревается поверхность и высокая температура воздуха. И наоборот, с удалением от экватора к полюсам угол падения лучей уменьшается, соответственно температура воздуха снижается.

Пояса освещенности и их характеристика.

Пояса освещенности - части поверхности Земли, ограниченные тропиками и полярными кругами и различающиеся по условиям освещенности.

В первом приближении достаточно выделить в каждом полушарии по три пояса: 1) тропический, ограниченный тропиками, 2) умеренный, идущий до полярного круга, и 3) полярный. Для первого характерно пребывание Солнца в зените на каждой широте два раза в год (на тропике один) и малая разница в продолжительности дня по месяцам. Второй характеризуется большой сезонной разницей в высоте Солнца и продолжительности дня. Третьему присущи полярная ночь и полярный день, долгота которых зависит от географической широты. К северу от Северного полярного круга и к югу от Южного полярного круга наблюдаются полярный день (летом) и полярная ночь (зимой). Область от полярного круга до полюса в обоих полушариях называется Заполярье.
Полярный день - период, когда Солнце в высоких широтах круглые сутки не опускается за горизонт. Продолжительность полярного дня тем больше, чем дальше к полюсу от полярного круга. На полярных кругах Солнце не заходит только в день солнцестояния, на 68° широты полярный день длится около 40 суток, на Северном полюсе 189 суток, на Южном несколько меньше, из-за неодинаковой скорости движения Земли по орбите в зимнее и летнее полугодия.
Полярная ночь - период, когда Солнце в высоких широтах круглые сутки не поднимается над горизонтом, - явление, противоположное полярному дню, наблюдается одновременно с ним на соответствующих широтах другого полушария. Фактически полярная ночь всегда короче полярного дня из-за того, что Солнце, когда оно находится ненамного ниже горизонта, освещает атмосферу и полной темноты нет (сумерки).
Однако деление Земли на такие крупные пояса не может удовлетворить практических потребностей.

В дни равноденствий высота полуденного Солнца над горизонтом h для разных широт ф легко определяется по формуле: h=90°-ф.
Так, в Санкт-Петербурге (ф = 60°) 21 марта и 23 сентября в полдень Солнце находится на высоте 90°-60° = 30°. Оно нагревает Землю в течение 12 ч. Летом каждого полушария, когда Солнце стоит над соответствующим тропиком, высота его в полдень увеличивается на 23°27":
А=90°-ф+23°27".
Для Санкт-Петербурга, например, 21 июня высота Солнца равна: 90°-60°+23°27" = 53°27". День продолжается 18,5 ч.

Зимой, когда Солнце перемещается в противоположное полушарие, высота его соответственно уменьшается и достигает минимума в дни солнцестояний. Тогда ее следует уменьшить на 23°27".
На параллели Ленинграда 22 декабря Солнце находится на высоте 90°-60° -23°27" = 6°33" и освещает земную поверхность только 5,5 ч.

Описанные условия освещения земного шара, обусловленные наклоном земной оси, представляют радиационную, связанную с солнечными лучами, основу смены времен года.

В формировании погоды, а тем самым и времен года, принимает участие не только солнечная радиация, но и очень многие теллурические (земные) факторы, поэтому в действительности как времена года, так и их смена представляют сложное явление.