Che periodo dell'anno è adesso? Perché c'è inverno ed estate? Una storia sul processo di cambio delle stagioni per i bambini

Come sarebbe noioso vivere se il gelido inverno non fosse sostituito da una primavera giovane e tenera, se non fosse sostituito dall'estate con vacanze e frutta fresca e verdure, e l'autunno vellutato è generalmente amato da molte persone per la sua tranquillità e bellezza. Accettiamo tutte le stagioni, le godiamo e raramente pensiamo al motivo per cui le stagioni cambiano. Questo risulta essere complicato un fenomeno naturale, in base alla posizione dei pianeti: il Sole e la Terra.

Cerchio annuale della Terra

Se parliamo del cambio del giorno e della notte, allora è molto più facile da capire. La Terra si è rivolta al Sole come alla tua città, per te è giorno, si è voltata, guardi nello spazio oscuro - per te è notte. La Terra ruota attorno al proprio asse ogni 24 ore. La ragione del cambio delle stagioni è che, oltre a questa rotazione, la Terra compie un percorso circolare attorno al Sole. Completa questo cerchio in 365 giorni e 6 ore, questo periodo di tempo è chiamato anno. In 4 anni vengono accumulate 4 volte 6 ore e vengono visualizzate nel calendario anno bisestile, che ha 366 giorni.

Come cambiano le stagioni?

Il fatto è che la Terra si trova nell'orbita del Sole non direttamente, ma ad angolo, l'asse della Terra e l'orbita del Sole formano un angolo di 23 gradi 27 minuti. E si scopre che un emisfero è sempre più vicino al Sole e il secondo è più lontano. Pertanto, uno è l'estate e l'altro è l'inverno. Va notato che affinché arrivi l'estate, i raggi del Sole devono colpire la Terra ad angolo retto. Quando la Terra gira verso il Sole ad angolo tangenziale, si scopre che la distanza dagli emisferi meridionale e settentrionale è la stessa, quindi iniziano la primavera e l'autunno. Ci sono due giorni in un anno in cui il giorno è uguale alla notte, e nell'emisfero settentrionale e meridionale queste parti della giornata vengono confrontate. Ciò si verifica intorno al 23 settembre e al 21 marzo. All'equatore è sempre estate, perché qui la distanza dal sole non cambia, i raggi sono sempre diretti e forniscono il calore. Ci sono posti dove è sempre inverno per lo stesso motivo. I raggi del sole colpiscono molto raramente i poli della Terra ad angolo retto, solo tangenzialmente. E, come sappiamo, i raggi striscianti non possono sciogliere il ghiaccio, illuminano solo la Terra. Solo una cosa rimane sempre stabile: l'inclinazione dell'asse terrestre, è sempre diretta verso la Stella Polare, che punta sempre verso nord.

Modello della Terra e del Sole

Per capire meglio come cambiano le stagioni, puoi creare il tuo modello della Terra e del Sole. Prendi una lampada da tavolo e posizionala al centro del tavolo. Ora prendi una vecchia pallina e forala con un normale ferro da calza rigorosamente al centro. È così che abbiamo contrassegnato chiaramente l'asse della Terra. Inclinare l'asse di circa 23-25 ​​gradi, non scuotere la mano né cambiare la direzione dell'asse. La metà del pallone più illuminata dall'alto? Quindi è estate lì adesso. Ora ruota la palla, spostala di 90 gradi. La metà precedentemente luminosa divenne ugualmente illuminata come l'altra metà. Pertanto, l'autunno è arrivato qui. Ora spostati di altri 90 gradi, la nostra metà della palla si è scurita. Adesso qui è inverno, i raggi della lampada la colpiscono solo di sfuggita. Dopo i successivi 90 gradi, la nostra metà sarà illuminata un po' più luminosa e, tornando alla posizione precedente, diventerà di nuovo la più leggera. È passato un anno intero!

La causa principale di tutto

Ecco come funziona il mondo che ci circonda, il cambio delle stagioni è un'idea geniale della natura, dell'Universo. È questo che garantisce l'equilibrio nello spazio, fa sì che non solo cambino le stagioni, ma anche che l'acqua circoli sul pianeta, che i vulcani eruttino e che le correnti si muovano nell'oceano. Tutto sulla Terra accade proprio a causa di questo, cioè delle forze che assicurano l'interazione tra i pianeti e, nel nostro caso, tra la Terra e il Sole.

Lo sai già, giovane amico che tutti i pianeti orbitano attorno al Sole a modo loro. Il tempo che impiegano per farlo cerchio completo, si chiama "anno". Ma la strada per alcuni pianeti è breve, per altri è più lunga, alcuni corrono più veloci, altri molto più lentamente, ecco perché l’anno su ogni pianeta dura tempo diverso. Maggior parte anno breve– su Mercurio, e la più lunga su Plutone, il nono pianeta sistema solare.

Adesso la raggiunge poca luce solare, quindi il gelo si è diradato, ha congelato i fiumi e i laghi, costringendo le persone a indossare abiti pesanti. Ma l’emisfero meridionale è rivolto verso il Sole, riceve molto calore e luce, quindi lì è estate.

Ma la Terra non si ferma: corre senza fermarsi nella sua orbita, gradualmente l'emisfero settentrionale si gira verso il Sole, il Sole riscalda la terra sempre di più, la neve si scioglie, l'erba diventa verde, appaiono le prime foglie - primavera sta arrivando!.. E nell'emisfero australe, ogni giorno si fa più fresco e l'autunno è alle porte...

Ma il pianeta continua il suo percorso attorno al Sole. Siamo già a metà strada. Guarda il disegno, vedi? L’emisfero meridionale si è completamente “allontanato” dal Sole. Ciò significa che l'inverno è arrivato lì, e qui è estate!

E tra tre mesi la Terra percorrerà un altro quarto del percorso e di nuovo farà più freddo nel nostro emisfero settentrionale, l'autunno entrerà nel suo splendore e tra altri tre mesi sarà di nuovo Capodanno! La terra compirà un giro completo e ne inizierà uno nuovo l'anno prossimo.

Il motivo per cui le stagioni cambiano sulla Terra è la presenza di un angolo di inclinazione rispetto all'asse. Per questo motivo, gli emisferi si avvicinano uno alla volta alla fonte di calore mentre il pianeta ruota attorno al Sole. Sulla metà che riceve la maggior parte del calore corpo celestiale Arriva l'estate e durante questo periodo si riscalda 3 volte meno, il che porta all'inizio dell'inverno.

A causa dell'inclinazione dell'asse di rotazione del pianeta, i suoi emisferi settentrionale e meridionale si avvicinano alternativamente al Sole. Più è vicino al Sole, più è caldo. Credito: NASA/JPL-Caltech/quibbll.com.

Perché le stagioni cambiano?

Nei tempi antichi, le persone spiegavano il cambiamento delle stagioni dell'anno usando la mitologia. Solo durante il Rinascimento fu dimostrato che il pianeta ha la forma di una palla e ruota attorno al Sole. Poi la versione proposta dalle religioni è stata confutata.

Quando si muove in orbita, la Terra si avvicina al Sole o si allontana dal corpo celeste. La distanza tra i corpi varia da 147,1 a 152,1 milioni di km. Allo stesso tempo, all'inizio di giugno la Terra si allontana il più possibile e all'inizio di gennaio si avvicina alla stella. Il cambio delle stagioni dell'anno non si spiega con il movimento attorno al corpo celeste. Molti adulti non sanno questo fatto.

L'inverno e l'estate si alternano a causa del fatto che il pianeta si riscalda in modo non uniforme. Poiché l'angolo di inclinazione dell'asse rispetto al Sole è di 23°, per emisfero i raggi del sole colpire ad angolo retto e il secondo ad angolo acuto. Durante la rivoluzione, prima una zona è meglio illuminata, poi un'altra a causa del cambiamento di posizione rispetto al Sole. Un emisfero riceve la maggior parte del calore. I giorni estivi stanno arrivando lì. Allo stesso tempo, il freddo invernale arriva nella direzione opposta.

All'equatore, dove colpisce sempre la luce solare diretta, il cambio delle stagioni avviene più dolcemente, non c'è neve e temperature gelide. Quanto più la zona climatica è lontana dall'equatore, tanto maggiori saranno i cambiamenti delle condizioni meteorologiche.

Se non ci fosse l’angolo di inclinazione, la Terra si riscalderebbe allo stesso ritmo tutto l’anno. Le stagioni non sorgerebbero in una situazione del genere. All’equatore ci sarebbe un’estate permanente e man mano che ci allontanassimo da esso il clima diventerebbe gradualmente più freddo.

Le condizioni meteorologiche rimarrebbero costanti anche in assenza di movimento orbitale. In una situazione del genere, un emisfero sarebbe costantemente illuminato meglio dell'altro e lì si osserverebbe l'estate eterna. Farebbe sempre freddo dalla parte opposta del pianeta.

Puoi familiarizzare con il meccanismo del cambio delle stagioni nel diagramma.

Stagioni del calendario

L’anno è diviso in 4 stagioni:

• inverno;
• autunno;
• primavera;
• estate.

In inverno le ore diurne si accorciano e le temperature scendono. La quantità di precipitazioni potrebbe aumentare. La neve cade nella maggior parte delle regioni della Russia e temperatura negativa. Nelle zone dal clima più mite il raffreddamento non è così forte; sono possibili piogge e acquazzoni prolungati;

L’autunno e la primavera rappresentano gli stati di transizione tra l’estate e l’inverno. Tempo atmosferico durante questi periodi cambiano gradualmente. In primavera fa gradualmente più caldo, in autunno invece fa più freddo. Anche la natura delle precipitazioni sta cambiando. IN mesi primaverili Le ore diurne si allungano; in autunno la loro durata diminuisce.

Durata estiva ore diurne più grande. Anche la temperatura dell'aria aumenta. Nelle zone vicine ai poli notti buie potrebbe essere completamente assente. C'è luce lì tutto il giorno. Nevicare è estate solo nelle zone vicine ai poli. Nell’emisfero meridionale, le estati sono più calde poiché il pianeta si avvicina al Sole durante questo periodo.

Ogni stagione dura 3 mesi. Una volta completati, le stagioni cambiano.

Più il Sole è alto sopra l'orizzonte, più il calore solare cade sulla stessa area della superficie terrestre. Credito: artlebedev.ru/quibbll.com.

Stagioni astronomiche

L'inizio delle stagioni astronomiche è considerato il giorno in cui il centro del Sole attraversa i solstizi o gli equinozi. Ce ne sono 4 in totale, oltre alle stagioni del calendario.

L'estate astronomica dura da solstizio d'estate(21 giugno) fino all'equinozio d'autunno (23 settembre). Ci vogliono 93 giorni 14 ore e 24 minuti.

Poi arriva l'autunno, che dura fino al 22 dicembre, data esatta solstizio d'inverno. Dura 89 giorni 18 ore e 42 minuti.

Dopo segue che dura fino equinozio di primavera(21 marzo) inverno. La durata di questa stagione è di 89 giorni e 30 minuti.

La primavera termina con il solstizio d’estate. La sua durata è di 92 giorni 20 ore e 12 minuti.

Periodi equinoziali

Gli equinozi sono periodi in cui la durata della luce del giorno è approssimativamente uguale alla durata della notte. Ogni anno ci sono 2 giorni simili. In primavera, l'equinozio cade dal 20 al 21 marzo e in autunno dal 22 al 23 settembre.

I solstizi sono i giorni con la luce del giorno più lunga e la notte più lunga.

Stagioni climatiche

Per colpa di Proprietà fisiche liquidi e terreni stagioni climatiche cambiano più tardi di quelli astronomici e non coincidono con quelli del calendario. La durata dei ritardi dipende dalla zona climatica. Più ci si allontana dall'equatore, più l'estate e l'inverno sono diversi.

All'equatore e nelle sue vicinanze, l'estate e l'inverno sono caratterizzati da grandi quantità di precipitazioni e piogge prolungate. In primavera e in autunno l'umidità diminuisce e i rovesci scompaiono. Le temperature vicino all'equatore sono sempre elevate. Qui non nevica mai.

Ai tropici mesi invernali piovoso ed estate caldo e secco. Nei deserti piove poco anche in inverno. Tutto l'anno la temperatura qui è superiore a 0°C.

Possibile nella zona temperata varie opzioni per le stagioni. Ciò è spiegato dalla vicinanza dell'oceano, delle correnti calde o fredde. In Europa le condizioni sono più miti che in Siberia a causa della vicinanza della Corrente del Golfo. Anche negli Stati Uniti le temperature non scendono troppo.

Nella zona climatica continentale temperata, la maggior parte dell'umidità si verifica in estate. L'inverno è secco e freddo. Nella regione oceanica, la pioggia e la neve si verificano più spesso in inverno e in autunno, mentre in estate e in primavera la quantità di precipitazioni diminuisce. Clima monsonico, caratteristico di Lontano est, caratterizzato da abbondanti precipitazioni estive pressoché completa assenza precipitazioni in inverno.

Le zone climatiche artiche e subartiche sono caratterizzate da un cambiamento del giorno e della notte polare. Nella maggior parte dei casi i raggi del sole non raggiungono questa zona, motivo per cui è buio tutto il giorno. Si osserva il permafrost. Anche in estate la temperatura non aumenta, la terra non si riscalda. Le fluttuazioni stagionali delle precipitazioni sono deboli.

Trasferirsi a spazio, La Terra subisce quattro tipi di movimento. Ruota insieme al Sistema Solare attorno al centro della Galassia. Il nostro pianeta, insieme al Sistema Solare, completa una di queste rivoluzioni, chiamata anno galattico, in 280 milioni di anni.

L'influenza di questo movimento sui processi che si verificano sulla Terra non è stata ancora studiata. La Terra ruota attorno al Sole ad una velocità di circa 30 km/s su un'orbita ellittica ad una distanza media dal sole di 150 milioni di km. Se immaginate la cosa incredibile che il Sole smette improvvisamente di attrarre la Terra, allora il nostro pianeta si precipiterà nello spazio ad una velocità di 30 km/s.

Il pianeta completa una rivoluzione attorno al Sole in 365,24 giorni. Questo periodo è chiamato anno siderale.

L'asse terrestre è costantemente inclinato rispetto al piano orbitale lungo il quale si muove il pianeta, con un angolo di 66°33`22″. L'asse non cambia la sua posizione mentre la Terra si muove, quindi aree diverse durante tutto l'anno superficie terrestre ricevono quantità ineguali di luce e calore. L'inclinazione dell'asse terrestre e la rivoluzione della terra attorno al sole provocano il cambio delle stagioni.

La Terra ruota attorno al proprio asse, compiendo un giro completo in 23 ore, 56 minuti e 4,1 secondi, un giorno siderale. Grazie a questo movimento, sul pianeta avviene il cambio del giorno e della notte.

Insieme al tuo compagno naturale- , la cui massa è commisurata alla massa del nostro pianeta, la Terra ruota attorno a un centro di massa comune con la Luna, compiendo una rivoluzione in 27 giorni e 8 ore. La Terra e la Luna sono considerate un pianeta doppio. Nel Sistema Solare, solo Plutone ha un satellite: Caronte, la cui massa è paragonabile alla massa di questo pianeta. La maggior parte dei pianeti del Sistema Solare hanno diversi satelliti e le loro masse sono molto più piccole delle masse dei pianeti stessi.

Cambio di stagione

Da giugno ad agosto la Terra è in una posizione rispetto al Sole che Emisfero nord si illumina di più e riceve grande quantità Calore. In questo momento, l'asse terrestre è inclinato con la sua estremità settentrionale verso il Sole ed è estate nell'emisfero settentrionale. 22 giugno - il giorno del solstizio d'estate - Il sole è allo zenit sul Tropico settentrionale. IN Emisfero sud da giugno ad agosto è inverno, perché l'estremità meridionale dell'asse terrestre è inclinata rispetto al sole. L'emisfero australe sembra essersi allontanato dal sole e quindi riceve meno calore e luce. In questo momento c'è una notte polare oltre il Circolo Antartico.

La Terra si muove costantemente nella sua orbita attorno al Sole. Il 23 settembre, giorno dell'equinozio d'autunno, il Sole è allo zenit sopra l'equatore, nell'emisfero settentrionale in questo periodo è autunno e nell'emisfero meridionale è primavera. Entrambi gli emisferi sono illuminati in modo uniforme e ricevono la stessa quantità di calore.

Entro dicembre, la Terra si trova dall'altra parte del Sole, sul lato opposto della sua orbita. Ora gli emisferi sembrano cambiare posto: l'estremità meridionale dell'asse terrestre è rivolta verso il Sole ed è estate nell'emisfero australe. Il 22 dicembre, giorno del solstizio d'inverno, il Sole è allo zenit sul Tropico Australe.

Nel giorno dell'equinozio di primavera, dal 20 al 21 marzo, il Sole è di nuovo allo zenit sopra l'equatore, il giorno è uguale alla notte e gli emisferi sono uniformemente illuminati e riscaldati. Quindi le giornate nell'emisfero settentrionale iniziano ad allungarsi e nell'emisfero meridionale iniziano ad accorciarsi.

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Il cambio di stagione che ci è familiare non avviene ovunque. A scuola non ne parlano, ma resta il fatto. I quattro periodi in cui è convenzionalmente suddiviso il “nostro” anno si possono distinguere solo all’interno della fascia climatica temperata. In altri zone geografiche Il quadro dei cicli meteorologici alternati è notevolmente semplificato.

Ad esempio, nella zona climatica equatoriale il tempo è lo stesso tutto l'anno: la temperatura media giornaliera è di 24°C e la quantità di precipitazioni dipende dalla posizione di una particolare area della superficie terrestre rispetto all'oceano, dalla topografia E venti dominanti.

Nella zona climatica tropicale ci sono 2 stagioni: secca e calda, quindi secca e molto calda. In Antartide è la stessa cosa, solo in una chiave diversa. Stagioni fredde e secche e molto molto fredde e secche. Così - Le stagioni sono disponibili solo per i residenti delle zone climatiche temperate in entrambi gli emisferi, così come nelle sotto-cinture adiacenti: subtropicale, subartica e subantartica, ma in una versione più sfocata e livellata.

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Perché le stagioni cambiano?

La ragione principale del cambio delle stagioni è la rotazione della Terra attorno al Sole. Un altro motivo chiave che si manifesta maggiormente in latitudini temperate, è l'inclinazione caratteristica dell'asse terrestre. Rispetto al piano dell'eclittica forma un angolo di 66,56°.

Pertanto, è a questa latitudine che assistiamo al cambio di stagione più completo, pieno e vibrante, i giorni del solstizio, dell'equinozio, del giorno-notte polare.

A causa dell'inclinazione dell'asse terrestre, il sole sorge sopra la terra con angoli diversi durante tutto l'anno. In inverno l'angolo è più acuto. In estate - si rivolge a angolo retto. Ma non arriva. I 90° completi possono essere fissati solo all'equatore. E ai poli i raggi del sole semplicemente scivolano, limitati dall'angolo massimo di incidenza di 27-30°.

Per zona temperata il periodo in cui il pianeta sarà il più vicino e inclinato possibile rispetto al Sole sarà chiamato “estate”. È distante e deviato lungo l'asse dal piano dell'eclittica - “in inverno”. La regola si applica solo a un emisfero. Processi transitori tra due punti estremi chiamato "autunno" e "primavera".