Что такое смена дня и ночи?
Смена дня и ночи — это феномен, при котором на Земле происходит чередование периодов освещения и темноты. В течение суток Земля обращается вокруг своей оси, что приводит к изменению угла падения солнечных лучей и созданию эффекта смены светового режима.
При смене дня и ночи солнце восходит над горизонтом и достигает своего наивысшего положения во время полдня, а затем опускается и исчезает за горизонтом, создавая ночное время. Этот процесс повторяется ежедневно и является одним из фундаментальных элементов жизни на Земле.
Смена дня и ночи обусловлена двумя основными факторами: вращением Земли вокруг своей оси и ее положением относительно Солнца. Вращение Земли вокруг своей оси занимает примерно 24 часа, что создает цикл суток. В то же время, Земля движется вокруг Солнца по орбите, и смена времен года также влияет на продолжительность дня и ночи.
Когда одна половина Земли находится на свету и освещена Солнцем, на другой половине происходит ночь. Это объясняется тем, что при вращении Земли вокруг своей оси, наступает момент, когда солнечные лучи падают на поверхность Земли под прямым углом, что приводит к дневному свету. В то же время, на другой стороне Земли Солнце находится под горизонтом и наблюдается ночное время.
Земля состоит из разных часовых поясов, что также влияет на смену дня и ночи. Каждый часовой пояс имеет свое время и изменение освещения происходит в разное время в разных частях мира.
Смена дня и ночи имеет огромное значение для живых организмов на Земле. Она определяет ритмы жизни, влияет на фотосинтез растений, регулирует активность животных и влияет на сон и бодрствование людей.
Влияние географической широты на длительность дня
На полярных широтах, близко к Северному или Южному полюсу, сезоны характеризуются периодическими изменениями длительности дня. В зимний период солнце вообще не взойдет над горизонтом, и наступит полная полярная ночь. В летний период же будет непрерывное солнечное светлое время, которое известно как полярный день. Длительность этого светлого периода будет прямо пропорциональна расстоянию от полюса.
В более широких широтах, расположенных ближе к экватору, длительность дня меняется не так резко. В течение года эти местности получают достаточно равномерное количество светлых и темных часов. В зависимости от близости к экватору, разница между длиной дня и ночи может быть не очень значительной.
Когда путешествуешь на большие расстояния и меняешь широту, можно наблюдать, как изменяется длительность дня: он становится длиннее или короче в зависимости от маршрута. Также следует учесть, что переход от дня к ночи и обратно не происходит мгновенно, а сопровождается периодом сумерек.
Различные длительности дня на разных широтах
Однако с изменением широты количество часов дня и ночи также меняется. На северной широте зимой день становится короче, а ночь — длиннее. В странах на севере полярного круга зимние дни могут быть очень короткими, а длинные сумерки могут перетекать в ночь.
В летний период, наоборот, день на северной широте становится длиннее, а ночь — короче. Люди могут наслаждаться длинными днями и ярким солнцем до позднего вечера. Это явление наблюдается на Аляске, в Швеции и других странах, находящихся вблизи полярного круга в летний сезон.
Таким образом, длительность дня на разных широтах варьируется в зависимости от сезонов и географического местоположения. Если вы путешествуете по маршруту, который проходит через разные широты, вы можете заметить, как меняется время рассвета и заката, а также продолжительность дня и ночи. Это удивительное явление, которое стоит увидеть своими глазами.
Полярные дни и полярные ночи
На высоких широтах, близких к полюсам, сезоны имеют свои особенности. Летом в этих регионах наблюдаются полярные дни, когда солнце не заходит за горизонт на протяжении нескольких недель или даже месяцев. Люди живущие в этих местах могут наслаждаться постоянным светом и яркими сумерками в течение всего дня.
Зимой, наоборот, на полюсах наступают полярные ночи, когда солнце пребывает за горизонтом непрерывно в течение длительного периода времени. В это время суток страны, находящиеся близко к Северному или Южному полюсу, окутываются полной темнотой, и период полудня здесь длится всего несколько часов.
Это явление вызвано географическим положением и скорректировано вращением Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца. Чем ближе к полюсу, тем больше время суток полностью освещено или полностью погружено в темноту. На экваторе же день и ночь почти равны по длительности.
Такие полярные дни и полярные ночи представляют собой удивительное и необычное зрелище природы, привлекающее туристов и путешественников, желающих увидеть и ощутить эти уникальные феномены.
Влияние на климат и растительность
Путешествуя по различным широтам, человек может заметить сезонные изменения длительности дня. В странах, расположенных ближе к экватору, дни и ночи примерно одинаковой длительности в течение всего года. Например, на экваторе день и ночь длится примерно по 12 часов в любое время года. Однако, с приближением к полярным широтам долгие зимние ночи и светлые летние дни становятся более заметными.
Зимой, на полярных широтах, можно наблюдать явление полярного ночи, когда солнце не поднимается над горизонтом в течение длительного периода времени. Это оказывает значительное влияние на климат и растительность в этих регионах.
| Широта | Полдень |
|---|---|
| Экватор | примерно 12 часов |
| Полярный круг | до нескольких месяцев |
Летом, наоборот, на полярных широтах можно наблюдать явление полярного дня, когда солнце не заходит ниже горизонта в течение длительного периода времени. Это приводит к повышению температур и способствует росту растительности в этих регионах.
Дни зимнего и летнего солнцестояния
Именно из-за наклона планетарной оси, когда наша планета совершает движение вокруг Солнца кажется, что зимой оно встает очень поздно, а уходит за горизонт слишком рано. Осенью и в зимнее время северное полушарие начинает получать всё меньше и меньше света от Солнца, ночь становится всё длиннее, день короче.
Так продолжается до 22 декабря, дня, когда в году день самый непродолжительный, а ночь соответственно длинная. Этот день называют солнцеворот, или днем зимнего солнцестояния, и с этого дня день понемногу, буквально по минутам, начинает увеличиваться. Летом тоже есть похожий день, 22 июня, день летнего солнцестояния, когда летом этот день самый продолжительный, а ночь очень короткая.
Длинна ночи и дня в разных точках Земли всегда разное, и зависит от того, насколько далека эта точка от экватора. Это удаление называют удаление по широте, и зимой существуют такие широты, когда солнце совсем не показывается из-за горизонта более астрономических суток. Такое явление называется полярная ночь, и чем ближе к Северному полюсу, тем она больше. Но через полгода наступает противоположное явление, когда солнце всё время находится на линии горизонта, совсем за него не опускаясь, и наступает полярный день. Ближе к экватору продолжительность дня и ночи сравнивается, и на самом экваторе времена года не сменяют друг друга, то есть ни зимы, ни лета, а продолжительность светового дня равна ночи.
Инструкция
Каждый день, поднимаясь на горизонте с восточной стороны, Солнце проходит по небу и скрывается за горизонтом на западе. В северном полушарии это происходит слева направо. Жители южного полушария видят это перемещение справа налево. Полный оборот Земли вокруг своей оси совершается за 24 часа. Это вращение вызывает смену дня и ночи.
Если 24 часа разделить поровну — получается, что 12 часов длится день и 12 часов — ночь. На экваторе это почти так и происходит. Но жители средних широт заметили, что это не так. Летом день длится долго, а зимой он совсем маленький. Почему же тогда летом день такой длинный?
Все дело в том, что Земная ось наклонена относительно плоскости своей орбиты. Кода северная часть оси наклонена к Солнцу, тогда в северном полушарии лето. Солнце в полдень находится высоко над горизонтом и ему нужно больше времени, чтобы пройти путь с востока на запад. Таким образом день длится больше чем 12 часов (в средних широтах обоих полушарий, это примерно 17 часов). Но сутки остаются всегда одинаковой продолжительности; следовательно, на ночь остается все остальное время (7 часов).
Но тут есть такой интересный факт: находясь в середине лета на , Солнце движется над горизонтом круглые сутки. А затем постепенно его суточный ход наклоняется и настает время, когда Солнце начинает на короткое время прятаться за линией горизонта. И чем ближе к зиме, тем дольше Солнце не появляется. А зимой его на небе и вовсе нет. На северном полюсе наступила полярная ночь. Но как так получается, что ось сама наклоняется то к Солнцу, то от него?
Ось не отклоняется сама по себе, она наклонена постоянно в одном направлении. Это Земля оказывается то с одной стороны Солнца, то с другой, проходя вокруг него по своей орбите за 365 дней. Таким образом, северный и южный полюса поочередно оказываются на солнечной стороне.
На экваторе в полдень, Солнце незначительно наклонено к горизонту. В середине весны и в середине осени Солнце в полдень находится в зените, т.е. прямо над головой. В это время прямостоящие предметы не отбрасывают тень. В середине лета Солнце в зените находится над широтой, называемой тропиком Рака. Это широта 23°. В середине зимы, наоборот — Солнце находится в зените на такой же широте над южным тропиком. Он называется Козерога (именно в этом созвездии оно находится в это время).
Таким образом, из-за наклона оси и обращения Земли по орбите вокруг своей звезды, меняются времена года и продолжительность светового дня. Существуют также некоторые отклонения во вращении Земли вокруг своей оси. Ось как бы сама вращается относительно своего центра (это также центр земного шара). Полный цикл такого вращения оси происходит за 25 тыс. лет и называется Платоническим годом.
Наверняка все мы знаем о том, что в зимнее время световой день становится заметно короче. Когда мы с утра просыпаемся на работу или учебу, за окном все еще можно наблюдать ночь, а по возвращению вечером домой, мы также идем уже или в сумерках, или в кромешной темноте. Но почему день становится короче зимой, знают далеко не все люди, и сегодня мы предоставим доступный ответ на данный вопрос.
Климатические времена года
Из-за физических свойств жидкости и почвы климатические сезоны сменяются позднее астрономических и не совпадают с календарными. Длительность задержек зависит от климатического пояса. Чем дальше от экватора, тем сильнее различаются лето с зимой.
На экваторе и вблизи от него лето и зима характеризуются большим количеством осадков, затяжными дождями. Весной и осенью влажность снижается, ливни пропадают. Температура около экватора всегда высокая. Здесь никогда не выпадает снег.
В тропиках зимние месяцы дождливые, а летние — жаркие и засушливые. В пустынях дожди даже зимой идут нечасто. Круглый год температура здесь выше 0°С.
В умеренном поясе возможны различные варианты для сезонов. Объясняют это близостью океана, теплых либо холодных течений. В Европе условия мягче, чем в Сибири, из-за близости Гольфстрима. Не опускается температура слишком низко и в Соединенных Штатах Америки.
В умеренно-континентальном климатическом поясе большая часть влаги приходится на лето. Зима сухая и холодная. В океаническом — дожди и снег отмечаются чаще зимой и осенью, а летом и весной количество осадков уменьшается. Муссонный климат, характерный для Дальнего Востока, отличается выпадением обильных дождей летом при почти полном отсутствии осадков зимой.
Для арктического и субарктического климатических поясов характерна перемена полярных дня и ночи. Большую часть времени солнечные лучи не попадают на эту местность, из-за чего здесь темно круглые сутки. Наблюдается вечная мерзлота. Даже летом температура не поднимается высоко, земля не прогревается. Сезонные колебания осадков выражены слабо.
Изменение продолжительности дня и ночи в разные сезоны года
Продолжительность дня и ночи колеблется в течение года в зависимости от сезонов. Весной и осенью, когда долгота дня приблизительно равна долготе ночи, можно наблюдать равноденствие, когда день и ночь имеют примерно одинаковую продолжительность.
В начале весны, 21 марта, день и ночь имеют примерно по 12 часов продолжительности. С каждым днем после 21 марта день становится длиннее, а ночь – короче. В июне, когда наступает летнее солнцестояние, день может быть очень длинным, а ночь – короткой. В этот период времени солнце встает рано утром и заходит поздно вечером.
С приближением осени, 23 сентября, день и ночь снова равняются. Однако, после сентября, день становится все короче, а ночь – длиннее. Когда наступает зимнее солнцестояние 22 декабря, день становится самым коротким, а ночь – самой длинной. В это время солнце встает поздно утром и заходит рано вечером.
Итак, продолжительность дня и ночи в разные сезоны года изменяется. От марта до июня день становится длиннее, а ночь – короче. С сентября по декабрь день становится кратким, а ночь – длинной. Эти изменения связаны с вращением Земли вокруг Солнца и влияют на природу и жизнь на нашей планете.
Когда света недостаточно
Если же солнечных лучей не хватает, последствия могут быть самыми печальными: от регулярных нервных срывов до серьезных психических расстройств. При остром недостатке света может развиться самое настоящее депрессивное состояние. А сезонные расстройства аффективного характера, которые выражаются в подавленности, плохом настроении, общем снижении эмоционального фона наблюдается сплошь и рядом.
Кроме того, современные горожане подвержены еще одной напасти. Световой день, продолжительность которого слишком мала для современной городской жизни, требует корректировки. Речь идет об огромном, зачастую излишнем количестве искусственного освещения, которое получает почти любой житель мегаполиса. Наш организм, неприспособленный к такому количеству искусственного света, способен запутаться во времени и впасть в состояние десинхроноза. Это ведет не только к ослаблению нервной системы, но и к обострению любых имеющихся хронических заболеваний.
Солнцестояние
Солнцестояние представляют собой явление, когда при определенном положении орбиты Земли отмечают самые длинные и кратчайшие дни года. Зимнее солнцестояние, происходящее в Северном полушарии, знаменует собой самый короткий день, после которого световой день начинает медленно расти. Летнее солнцестояние в этом же полушарии приходится на самый продолжительный световой день, после чего он начинает становиться короче. Солнцестояние также называют в честь месяца, в котором оно происходит.
Также важно понимать, что то, какая продолжительность светового дня в день солнцестояния, зависит от полушария, в котором вы находитесь. Так, в Северном полушарии июньское солнцестояние отмечает самый продолжительный световой день в году
В то время, как в Южном полушарии июньское солнцестояние обозначает самую длинную ночь.
С приходом очередного времени года (сезона) изменяется продолжительность светового дня и погода. Летние дни длиннее и теплее, зимние — короче и холоднее. На протяжении года разные сезоны приносят в окружающий нас мир перемены. Положение созвездий на ночном небе ежедневно меняется. Звезды, которые ты наблюдаешь летом, совсем не те, которые ты видишь зимой.
Весной, после коротких зимних дней, солнце начинает все выше подниматься над горизонтом и день ото дня все дольше задерживается в небе. Лето — самое теплое время года. Чем выше солнце над горизонтом, тем сильнее согревающий эффект его лучей. Осенью дни снова становятся короче, многие деревья роняют листья, и чем ближе зима, тем погода прохладнее.
Вблизи экватора продолжительность светового дня за год не слишком меняется, там всегда жарко. Однако количество дождей в разное время года выпадает не одинаковое. В некоторых тропических регионах есть только два сезона: влажный (дождливый) и сухой. Сезонные изменения тем значительнее, чем дальше мы от экватора. Вблизи полюсов разница в продолжительности светового дня зимой и летом огромна, но настоящего тепла там никогда не бывает, поскольку солнце даже в разгар лета стоит низко над горизонтом.
Смена времен года:
Земле нужен год, чтобы совершить путь вокруг Солнца. Смена времен года происходит из-за того, что ось Земли (воображаемая линия, проведенная через Северный и Южный полюса) наклонена по отношению к ее орбите (пути вокруг Солнца) под углом 23 1/2 °. В период приблизительно с 21 марта по 21 сентября Северный полюс смотрит в направлении Солнца и в Северном полушарии стоит весна, сменяющаяся летом. В то же время Южный полюс находится дальше от Солнца. С сентября по март — наоборот. В это время в Северном полушарии стоят осень и зима, а в южном — весна и лето.
Ежегодно 21 марта и 23 сентября (или вблизи этих дат) повсюду в мире количество часов дневного света и темноты оказывается одинаковым. Эти дни называют весенним и осенним равноденствием. В полдень в дни равноденствия в местах, расположенных на экваторе, солнце находится строго вертикально (отвесно) над головой. Дни, в которые количество часов светового дня в сутках наибольшее или наименьшее, называют летним и зимним солнцестоянием. Это 22 июня и 22 декабря (или сутки до и после этих дней).
Полярный день:
В полярных областях солнце в середине лета много дней и даже недель не заходит за линию горизонта. Это явление называют полярным днем. Зимой солнце совсем не восходит над горизонтом. Это полярная ночь. Такой эффект объясняют наклоном земной оси. Территории с полярным днем и полярной ночью расположены внутри Северного и Южного полярных кругов. В Антарктиде нет постоянного населения, но людям, живущим в пределах Северного полярного круга, приходится адаптироваться (привыкать) к продолжительным периодам непрерывного дня или ночи.
От продолжительности светового дня зависит годовой цикл, которому подчиняется все живое на планете Земля. Вместе с тем, как изменяется длина светового дня, одно время года меняет другое: за весною следует лето, осень, зима и снова . Особенно наглядно эта зависимость прослеживается на примере растений. Весною, по мере того, как продолжительность светового дня увеличивается, в них начинается сокодвижение, летом вы можете наблюдать их расцвет, – увядание, а зимой – анабиоз, сон, похожий на смерть. Но, быть может, не в такой явной форме, но продолжительность светового дня влияет и на человека.
Как определяется долгота дня
Основной фактор, влияющий на долготу дня, — это географическая широта места. Широта позволяет определить положение местоположения относительно экватора. Чем ближе к экватору, тем более равномерное распределение света и тем более равномерная длительность дня через всю год. В северных и южных широтах длительность дня будет изменяться в зависимости от сезона.
- Наклон Земли: Земля наклонена на угол около 23,5 градусов относительно своей орбиты вокруг Солнца. Это является основной причиной смены времен года и различия в длительности дня и ночи. Когда одна из половин Земли наклонена к Солнцу, то получает больше света и тепла, и это приводит к более длинному дню и более короткой ночи.
- Высота Солнца: Высота Солнца над горизонтом также влияет на длительность дня. Когда Солнце находится выше над горизонтом, его лучи проходят более прямо и его свет распределяется более равномерно по поверхности Земли. Это приводит к более длинной продолжительности дня в сравнении с Солнцем, которое находится ниже над горизонтом, где его лучи проходят через более толстый слой атмосферы и свет рассеивается, что приводит к более короткому дню.
- Время года: Время года также влияет на длительность дня. В северных широтах, дни становятся длиннее летом и короче зимой из-за наклона Земли и угла солнечных лучей. В южных широтах ситуация противоположная. Весной и осенью долгота дня примерно одинакова.
Все эти факторы в совокупности определяют длительность дня в разных местах и в разное время года. Понимание этих факторов помогает ученым и наблюдателям прогнозировать и изучать изменения в погоде, сезонах и местных условиях освещения.
Влияние сезонов на продолжительность дня
В летний сезон, когда Земля наклонена ближе к Солнцу, дни становятся длиннее. В северном полушарии, самый длинный день происходит ближе к летнему солнцестоянию, что приходится на 21 июня. В этот день солнце находится на самой высокой точке над горизонтом и световой день может длиться до 16 часов или даже больше.
Однако, в зимний сезон, когда Земля наклонена дальше от Солнца, дни становятся короче. В северном полушарии, самый короткий день происходит ближе к зимнему солнцестоянию, что приходится на 21 декабря. В этот день солнце находится на самой низкой точке над горизонтом и световой день может быть всего несколько часов длительностью.
Весенние и осенние сезоны представляют собой переходные периоды между летом и зимой. В эти периоды дни постепенно увеличиваются или уменьшаются в своей длительности, в зависимости от полушария, в котором находится наблюдатель.
Таблица времени долготы дня позволяет наглядно представить эти изменения и помогает в изучении и анализе климатических условий в разных сезонах года.
| Месяц | Сезон | Средняя длительность дня (в часах) |
|---|---|---|
| Январь | Зима | 7-8 |
| Февраль | Зима | 8-10 |
| Март | Весна | 10-12 |
| Апрель | Весна | 12-14 |
| Май | Весна | 14-16 |
| Июнь | Лето | 16-18 |
| Июль | Лето | 16-18 |
| Август | Лето | 14-16 |
| Сентябрь | Осень | 12-14 |
| Октябрь | Осень | 10-12 |
| Ноябрь | Осень | 8-10 |
| Декабрь | Зима | 7-8 |
Влияние изменения продолжительности дня и ночи на природу
Продолжительность дня и ночи в разные сезоны года изменяется и колеблется. От весны до осени день постепенно увеличивается, а ночь соответственно сокращается. Этот процесс начинается примерно в марте и достигает своего пика в июне. В этот период день может быть достаточно долгим, а ночь значительно короче. Затем продолжительность дня начинает уменьшаться, а ночной период увеличиваться. В сентябре день и ночь становятся примерно равными, а после сентября ночь остается более продолжительной.
Изменение продолжительности дня и ночи влияет на природу. Растения и животные адаптируются к изменению светового режима. За счет увеличения продолжительности дня, растения увеличивают фотосинтез и активно растут. Животные, в свою очередь, регулируют свои биологические процессы, такие как спаривание и миграция, исходя из длины дня и ночи.
С изменением продолжительности дня и ночи меняются и климатические условия. Увеличение дневных часов влечет за собой повышение температуры, а сокращение дневного света и увеличение ночи — снижение температуры. Это может влиять на сезонный цикл растений и животных, а также на экосистему в целом.
Таким образом, изменение продолжительности дня и ночи играет важную роль в жизни природы. Это явление оказывает влияние на рост, развитие и поведение растений и животных, а также на климатические условия. Понимание этих изменений позволяет лучше понять и оценить взаимосвязь и взаимодействие всех компонентов экосистемы.
Связь с половодьем
В сентябре и марте продолжительность дня и ночи приблизительно одинакова, а половодье уже прошло. В это время наблюдается приближение осени и весны, и происходят перемены в погодных условиях.
Таким образом, продолжительность дня и ночи, а также половодье имеют взаимосвязь и влияют на природные процессы в разные сезоны года.
Что такое долгота дня
Рассмотрим теперь понятие долготы дня, актуального для каждого из нас в первые дни после зимнего солнцестояния. Этим термином обозначается тот промежуток времени, что длится от восхода до захода солнца, то есть время, на протяжении которого наше светило видно над горизонтом.
Величина эта находится в прямой зависимости от солнечного склонения и географической широты точки, где ее нужно определить. В районе экватора величина долготы дня не меняется и составляет ровно 12 часов. Эта цифра является пограничной. Для северного полушария весной и летом день длится дольше 12 часов, зимой и осенью — меньше.