Распределение солнечного света и тепла на Земле. Причины, влияющие на климат

Все мы знаем о том, что на смену теплому солнечному лету всегда приходит осень, а на смену осени – холодная зима. В марте начинается весна, появляются зелёные листья на деревьях, природа пробуждается. Затем наступает снова лето и все повторяется заново.

Разнообразен и климат на Земле. В некоторых частях Земли круглый год светит солнце, там очень тепло и выпадает много осадков, например, как на экваторе. А в некоторых частях – круглый год стоят лютые морозы, и выпадает очень мало осадков, например, как на полюсах.

Почему же на Земле происходит смена пор года, и отчего зависит климат той или иной территории?

На территории нашей страны выделяют четыре поры года. Зимой практически на всей территории России очень холодно, солнце находится очень низко над горизонтом, ночи длинные, а дни короткие, но с началом весны температура воздуха поднимается и становится теплее. Высота солнца над горизонтом становится больше, продолжительность дня постепенно увеличивается, а ночи – уменьшается. Летом солнце находится высоко над горизонтом, поэтому в эту пору года наблюдаются самые высокие температуры воздуха. С приходом осени высота солнца над горизонтом снова уменьшается, продолжительность ночи увеличивается, а дня уменьшается.

Проанализировав процесс смены пор года, можно сделать вывод, что чем выше над горизонтом находится солнце, тем более отвесно его лучи падают на земную поверхность, а, значит, и больше тепла она получает.

Почему высота солнца над горизонтом постоянно изменяется?

Земля вращается вокруг центра Солнечной системы. Ее ось проходит не перпендикулярно плоскости орбиты, а наклонена на 66,5⁰С. Поэтому получается, что в течение года солнце в большей степени освещает то северное, то южное полушарие.

В течение июня, июля и августа солнце больше освещает северное полушарие, поэтому здесь в это время наблюдается лето. Самое высокое положение Солнца над горизонтом наблюдается 22 июня. Это день летнего солнцестояния. В этот день в северном полушарии наблюдается самый длинный день, и самая короткая ночь.

22 июня Солнце находится в зените на параллели 23,5⁰ северной широты. Эту параллель называют северным тропиком.

Что же в это время происходит в Южном полушарии?

Здесь все наоборот. Из-за того, что Земля повёрнута к Солнцу больше северным полушарием, южное полушарие получает намного меньше солнечного тепла. Поэтому июнь, июль и август здесь являются зимними месяцами. В это время здесь наблюдается самая длинная ночь и самый короткий день.

Через полгода земля находится на орбите в диаметрально противоположном положении. Солнце больше освещает южное полушарие. Здесь начинается лето. Такое положение земли приходится на декабрь, январь и февраль. День, когда в южном полушарии Солнце имеет наибольшую высоту над горизонтом, называют днём зимнего солнцестояния. Это 22 декабря. В этот день в южном полушарии наблюдается самый длинный день, и самая короткая ночь. В северном полушарии, наоборот: в день зимнего солнцестояния здесь самая длинная ночь и самый короткий день. В этот день Солнце в южном полушарии находится в зените на параллели 23,5⁰ южной широты. Эту параллель называют южным тропиком. К северу от северного тропика и к югу от южного тропика солнце никогда не бывает в зените.

Северный и южный тропики имеют еще одно название – тропик Рака и тропик Козерога соответственно. Такое название появилось от созвездий Рака и Козерога, в которые входило Солнце 2000 лет назад в момент летнего и зимнего солнцестояния.

Два раза в год Солнце освещает северное и южное полушария нашей планеты равномерно. Это наблюдается тогда, когда земная ось становится перпендикулярно к плоскости орбиты и солнечные лучи отвесно падают на экватор. Эти дни 21 марта и 23 сентября называют днями весеннего и осеннего равноденствия. Они знаменуют переход Солнца из одного полушария в другое. В любой точке Земли 21 марта и 23 сентября день равен ночи.

На земле есть такие места, где ночь или день длятся 6 месяцев. Такое явление можно наблюдать на северном и южном полюсах.

В день летнего солнцестояния, 22 июня, в северном полушарии на параллели 66,5⁰ северной широты в течение суток Солнце не заходит за горизонт, т.е. здесь наблюдается полярный день. А в это время в южном полушарии на параллели 66,5⁰ южной широты наблюдается полярная ночь.

В день зимнего солнцестояния, 22 декабря, наоборот, в южном полушарии наступает полярный день, а в северном – полярная ночь. Параллели 66,5⁰ северной и южной широты называют соответственно северным полярным кругом и южным полярным кругом.

При продвижении к северу от северного полярного круга и к югу от южного полярного круга продолжительность полярного дня и ночи увеличивается и на полюсах составляет до полугода.

Тропики и полярные круги делят землю на пояса освещенности, которые отличаются получаемым от Солнца количеством тепла и света. Их всего пять.

Между северным и южным тропиками находится тропический или жаркий пояс. Здесь земная поверхность получает наибольшее количество тепла от солнца.

Между полярными кругами и полюсами земли находятся полярные области. Эти территории получают наименьшее количество тепла на земной поверхности.

Между полярными кругами и тропиками находятся области, которые получают солнечного тепла и света меньше, чем в тропическом поясе, но больше, чем в полярном. Это северный умеренный пояс, находящийся между северным тропиком и северным полярным кругом, и южный умеренный пояс, находящийся между южным тропиком и южным полярным кругом.

Но на Земле происходит не только смена пор года. Земная поверхность отличается и разнообразием климата.

На климат земли оказывают влияние следующие факторы: географическая широта территории, её близость к океанам и морям, направление господствующих ветров, океанические течения, высота местности над уровнем моря и рельеф.

Самая главная причина изменения климата является географическая широта территории, которая определяет количество поступающего солнечного тепла. Солнечные лучи падают под большим углом в районе экватора, поэтому здесь территория получает максимальное количество тепла. Чем дальше от экватора, тем угол падения солнечных лучей становится меньше, и территория получает меньше солнечного тепла. Становится холоднее.

Следующим фактором, который влияет на климат, является близость морей и океанов и направление господствующих ветров. Они оказывают влияние на величину температуры воздуха и на количество выпадающих осадков.

Например, остров Великобритания называют «туманным Альбионом», потому что территорию этого острова очень часто окутывает морской туман. Великобритания омывается водами Атлантического океана. Воздушные массы, которые формируются над его акваторией, приносят сюда сравнительно невысокие температуры воздуха лета и теплую зиму. Здесь же равномерно в течение года выпадает большое количество осадков. Такой тип климата называют морским. Он характерен для северо-западной части Евразии.

В умеренных широтах господствует западный перенос воздушных масс, то они постепенно передвигаются вглубь материка. При этом температуры лета постепенно увеличиваются, а температуры зимы и количество осадков уменьшаются. Это связано с тем, что морские воздушные массы при продвижении на восток, отдают свою влагу и постепенно прогреваются от земной поверхности, принося более высокие температуры лета, и низкие температуры зимы. Поэтому такой климат называют умеренно-континентальным.

При продвижении воздушных масс дальше на восток они все больше иссушаются и прогреваются, температура лета становится всё выше, а зимы – всё ниже, уменьшается и количество выпадающих осадков. Климат постепенно становится континентальным и резко континентальным.

У восточных берегов Евразии дуют муссоны, которые летом приносят прохладную и влажную погоду, а зимой сухую и морозную. Поэтому климат этой части Евразии называют муссонным типом климата.

На климат территории оказывают влияние и океанические течения.

Почему морской порт города Мурманска не замерзает, хотя он расположен за северным полярным кругом?

Потому что его берега омывает тёплое Северо-Атлантическое течение. Оно согревает воздух и отепляет эту территорию. А холодные течения, наоборот, приносят на территорию, которую они омывают, сухой, прохладный воздух. Они влияют и на образование пустынь, расположенных у западных берегов Южной Америки и Африки.

Например, из-за того, что к западному побережью Южной Америки подходит холодное Перуанское течение, здесь образуется пустыня Атакама. А западное побережье Африки омывает холодное Бенгельское течение, которое повлияло на образование пустыни Намиб.

Высота местности над уровнем моря определяет изменение величины температуры воздуха. Известно, что при поднятии на 1 км в высоту, температура воздуха падает на 6⁰С. По этой причине географические объекты, расположенные на одной широте, но имеющие разную абсолютную высоту, имеют разный климат. Например, на Памире, находящемся на широте теплой и солнечной Греции, температура воздуха может понижаться до -50⁰С, потому что его высота составляет 4000 метров.

Кроме этого значительно влияние на климат оказывает рельеф территории. Например, если на пути движения влажных теплых воздушных масс оказались горы, то для того, чтобы преодолеть это препятствие, воздушным массам необходимо отдать лишнюю влагу. Становясь легче, они переваливают через горный хребет, принося на эту территорию уже сухой, жаркий воздух. Поэтому город Черапунджи получает наибольшее количество осадков на Земле, так как влажные массы с Индийского океана здесь встречают на своем пути преграду в виде гор Гималаев. А вот за северными склонами этих гор раскинулись безводные пустыни, потому что поступающий сюда воздух сухой и жаркий.

Подведём итоги.

Смену пор года на Земле определяет тот факт, что земная ось наклонена к плоскости орбиты под углом 66,5⁰. Из-за этого Солнце в течение года прогревает больше то северное, то южное полушарие.

22 июня – в день летнего солнцестояния, Солнце прогревает больше северное полушарие; 22 декабря – в день зимнего солнцестояния, больше прогревается южное полушарие.

Дважды в год 21 марта и 23 сентября солнце в равном количестве прогревает и освещает два полушария. Это дни весеннего и осеннего равноденствий.

На климат любой территории Земли влияет её географическая широта, близость к океанам и морям, направление господствующих ветров, океанические течения, высота местности над уровнем моря и рельеф.