Чому на півдні взимку день довший. Чому взимку день коротший (рано темніє)? Довші та короткі дні

Напевно, всі ми знаємо про те, що в зимовий час світловий день стає помітно коротшим. Коли ми з ранку прокидаємося на роботу чи навчання, за вікном все ще можна спостерігати ніч, а після повернення ввечері додому, ми також йдемо вже або в сутінках, або в темряві. Але чому день стає коротшим узимку, знають далеко не всі люди, і сьогодні ми надамо доступну відповідь на це питання.

Глобальна причина

Якщо говорити коротко і глобально про те, чому взимку дні коротші, а ночі довші, виною всьому є особливості планетарного масштабу. Йдеться про те, за якою траєкторією та з якими специфічними аспектами здійснює обертання навколо своєї осі та навколо нашого природного світила планета Земля. І нижче ми пропонуємо розібратися в цьому питанні докладніше, щоб у вас не залишилося жодних питань щодо цього явища.

Для того щоб зрозуміти, чому тривалість світлового дня на нашій планеті змінюється у зв'язку з пори року, необхідно згадати про те, яким чином Земля здійснює обертання навколо Сонця, а також те, якою траєкторією вона рухається навколо власної осі по відношенню до того ж світилу нашого всесвіту.

Справа в тому, що якщо подивитися на уявну вісь обертання планети, то стосовно Сонця і траєкторії обертання навколо нього вона перебуває під нахилом. Відповідно, на якому б етапі проходження річного циклу звернення навколо Сонця не була Земля, завжди якась з її частин розташована дещо ближче до Сонця, а якась – далі.

Це, до речі, пояснює, чому певні етапи року на одних ділянках планети спостерігається зима, а на інших – літо.

Що ж до головного питання, чому взимку світловий день коротше, необхідно звернути увагу до те що, що траєкторія руху Землі навколо своєї осі стосовно Сонцю така, що у зимовий період північну півкулю віддалені від Сонця. Подібна траєкторія, відповідно, впливає те що, що більшість часу обертання земної кулі відбувається без потрапляння нею прямих сонячних променів. А без розсіювання світла Сонця, зрозуміло, відсутнє й освітлення поверхні Землі, тобто – спостерігається ніч.

Примітно, що на нашій планеті існують і такі ділянки, на яких по півроку Сонце не піднімається, або ж не опускається нижче за лінію горизонту, відповідно – там спостерігається або постійна ніч, або постійний день, які вчені називають «Полярними» вдень і вночі. Через півроку ці ділянки міняються місцями, і доби там змінюються аналогічним чином.

Ви, напевно, помічали, що влітку темніє значно пізніше, ніж узимку. День триває довше, а це означає, що гуляти, займатися своїми справами або пильнувати можна значно довше.

Але чи знаєте ви, чому взимку день коротший, а влітку довший? Сьогодні ми розберемося з цього питання.

Зміна пір року

У рамках статей на нашому сайті ми вже розглядали інформацію про те, чому відбувається зміна пір року на нашій планеті докладніше, проте для того щоб зрозуміти, чому влітку день довший, ніж узимку, необхідно знову згадати про механіку роботи принципів зміни пір року.

Виною зміни пір року, а відповідно – і погоди, є насамперед не рух Землі навколо нашого природного світила – Сонця, а довкола власної осі.

Як ми знаємо, Земля здійснює обертання навколо власної осі, проте далеко не всі люди знають про те, що наша планета обертається навколо Сонця не повністю вертикальному положенні, оскільки умовна вісь обертання проходить через кулю планети під кутом.

Саме за рахунок такої траєкторії руху наша планета перебуває в різних положеннях по відношенню до Сонця в зимовий та літній час (навесні та восени, відповідно, також, але зараз мова не про те). І в такій ситуації в літній період на конкретну площу Земної поверхні не просто потрапляє більша кількість сонячних променів, що створює більш високу температуру, а й сам час впливу Сонця є більш тривалим. Це і призводить до того, що влітку день довший, ніж узимку.

Найдовший день у році

Нескладно здогадатися, чому найдовший день року саме влітку, адже влітку світловий день завжди триваліший, ніж взимку. Тому і найдовший день датується літнім періодом. До речі, найбільш тривалий день у літню пору спостерігається 21 червня, саме цим числом датується літнє сонцестояння.

Тривалість дня на екваторі

Як відомо, у нашої планети існує екватор - розташований прямо по центральній частині земної кулі. Нескладно здогадатися, що незалежно від траєкторії руху Землі, у будь-який час року і за будь-якого розташування щодо Сонця, віддаленість територій, розташованих на екваторі, буде однаковою. Саме тому тут влітку день не довший, ніж узимку, а такий самий. Що ж до температури повітря, то тут вона також не буває низькою, і зрідка опускається нижче 24 градусів за Цельсієм.

Земля обертається навколо своєї осі, що обумовлює зміну дня та ночі. Оборот навколо своєї осі Земля здійснює за 24 години, цей час і є нашою земною добою. За 24 години проходить день і ніч, а яка їхня тривалість залежить від широти, пори року і кута нахилу земної осі.

Наприклад, на екваторі тривалість дня і ночі завжди однакова і тривають приблизно по 12 годин.

У північній півкулі влітку дні довші, ночі коротші (у південній півкулі в цей час зима, дні коротші, ночі довші).

Взимку в північній півкулі ночі довші, дні коротші (у південній півкулі в цей час літо, дні довші, ночі коротші).

Тривалість дня і ночі залежить ще від кута нахилу земної осі стосовно плоскоски екліптики.

Слід зазначити, що Земля обертається ще й навколо Сонця (повний оборот здійснює протягом року).

У літній час (говоримо про північну півкулю) Земля знаходиться на такій ділянці орбіти і розташовується таким чином по відношенню до Сонця, що вдень висвітлюється більша частина планети, ніж вночі. Тому влітку в північній півкулі дні довші за ночі.

Влітку день довший, а взимку день коротший, бо планета Земля по-різному нахилена до Сонця.

Нахил Земної осі має вплив як зміну пори року, а й у тривалість дня.

Влітку північна півкуля нахилена до Сонця і тому день довша, а взимку навпаки — північна півкуля відвертається від Сонця і день коротшає.

Це струму не якихось частин землі так. На екваторі наприклад день і ніч цілий рік однаковий. Сонце встає в 6 а заходить у 18. А пов'язано це стем що земля, крутиться не порівної траєкторії. І коли на одному кінці світу зима на іншому буде літа, сонячного світла отримує та частина більша, от і результат.

Така різниця у довжині світлового дня пояснюється тим, що планета Земля обертається щодо своєї осі. І ця вісь не перпендикулярна до площини орбіти Землі навколо Сонця, а нахилена під кутом 24 градуси. Коли Земля перебуває в літньому ділянці орбіти, він нахилу до Сонця в такий спосіб, що висвітлюється більший проміжок часу.

Усі молодці написали все правильно: взимку день коротший, а влітку день довший, через те, що вісь обертання Землі нахилена на 24 градуси щодо площини Сонця. Що б це зрозуміти можна подивитися одну хвилину фільму Все про космос, починаючи з 34 хвилини:

Це тому, що вісь обертання Землі нахилена до площині екліптики, тобто. до площині орбіти якою Земля обертається навколо Сонця, і як і тому, що вісь обертання Землі зберігає постійне становище у просторі. На малюнку Сонце розташоване зліва Землі. І площина малюнку проходить через центр зірки. Найвищий і нижній промені, проходячи до поверхні планети, визначають положення полярних кіл. За полярним колом верхньої на малюнку півкулі спостерігається полярна ніч, так як для спостерігача, що знаходиться в будь-якій точці за цим полярним колом, у будь-який час доби Сонце розташоване нижче за горизонт. Для спостерігача, що знаходиться за полярним колом у нижній півкулі, Сонце за обрій взагалі не заходить, тому спостерігається полярний день. Переміщаючись по орбіті Земля зберігає незмінним нахил осі обертання і за півроку цьому малюнку Сонячні промені падати праворуч. І за полярним колом верхньої півкулі настане полярний день, а в нижній півкулі полярна ніч. Природно, тривалість дня і ночі змінюватиметься поступово залежно від положення Землі на орбіті. Якщо повернутись до малюнка, то у верхній півкулі вдень промені падають під меншим кутом до поверхні, ніж у нижній півкулі на тій же широті. Падаючи під меншими кутами сонячні промені менше нагрівають поверхню Землі, значить у цей момент у верхній півкулі зима і за полярним колом полярна ніч, а на інших широтах, вище за екватор, найдовші ночі. Ну а в нижній півкулі — літо та найдовші дні.

Взимку в північній півкулі день стає коротшим за ніч так як Земля при обертанні повертається не тільки навколо своєї осі, а й нахиляється на деякий градус по відношенню від своєї осі до Сонця, найбільший градус нахилу — найкоротший день і найдовша ніч у році.



Тому що ми знаходимося в Північній півкулі, якщо говорити дуже простою мовою, то виходить, що взимку Земля повернута до Сонця зовсім іншою стороною, не так, як улітку. Тому в Південній півкулі взимку день довший і там тепло, а в Північній півкулі взимку день коротший і там холодно. На екваторі день дорівнює ночі усі 365 днів на рік. Коли Земля зробить половину кола навколо Сонця і потрапить на інший бік орбіти, буде найдовший день на рік і найкоротша ніч (у червні).

Інструкція

Щодня, піднімаючись на горизонті зі східного боку, Сонце проходить небом і ховається за горизонтом на заході. У північній півкулі це відбувається зліва направо. Жителі південної півкулі бачать це переміщення праворуч наліво. Повний оберт Землі навколо своєї осі відбувається за 24 години. Це обертання викликає зміну дня та ночі.

Якщо 24 години розділити порівну – виходить, що 12 годин триває день і 12 годин – ніч. На екваторі це майже так і відбувається. Але мешканці середніх широт зауважили, що це не так. Влітку день триває довго, а взимку він зовсім невеликий. Чому ж тоді влітку такий довгий день?

Справа в тому, що Земна вісь нахилена щодо площини своєї орбіти. Кода північна частина осі нахилена до Сонця, тоді у північній півкулі літо. Сонце опівдні знаходиться над горизонтом і йому потрібно більше часу, щоб пройти шлях зі сходу на захід. Таким чином, день триває більше ніж 12 годин (у середніх широтах обох півкуль, це приблизно 17 годин). Але доба залишається завжди однаковою тривалістю; отже, на ніч залишається решта часу (7 годин).

Але тут є такий цікавий факт: перебуваючи в середині літа на Сонце, рухається над горизонтом цілодобово. А потім поступово його добовий хід нахиляється і настає час, коли Сонце починає короткий час ховатися за лінією горизонту. І що ближче до зими, то довше Сонце не з'являється. А взимку його на небі взагалі немає. На північному полюсі настала полярна ніч. Але як виходить, що вісь сама нахиляється то до Сонця, то від нього?

Вісь не відхиляється сама по собі, вона нахилена постійно в одному напрямку. Це Земля виявляється то з одного боку Сонця, то з іншого, проходячи навколо нього своєю орбітою за 365 днів. Таким чином, північний та південний полюси по черзі виявляються на сонячній стороні.

На екваторі опівдні Сонце трохи нахилено до горизонту. У середині весни й у осені Сонце опівдні перебуває у зеніті, тобто. прямо над головою. Саме тоді прямостоящие предмети не відкидають тінь. В середині літа Сонце в зеніті знаходиться над широтою, яка називається тропіком Рака. Це широта 23 °. У середині зими, навпаки - Сонце знаходиться у зеніті на такій самій широті над південним тропіком. Він називається Козерога (саме у цьому сузір'ї воно у цей час).

Таким чином, через нахил осі та звернення Землі по орбіті навколо своєї зірки, змінюються пори року та тривалість світлового дня. Існують також деякі відхилення у обертанні Землі навколо своєї осі. Ось як би сама обертається щодо свого центру (це також центр земної кулі). Повний цикл такого обертання осі відбувається за 25 тис. років і називається платонічним роком.

Добу за звичкою ділять на день, вечір, ніч та ранок. Або й зовсім на два періоди: світло – день, темно – ніч. Причому з погляду астрономії мало хто замислюється, а чим викликано таке явище.

І чому це взимку сонце світить так мало, створюючи відчуття, що ніч настає о четвертій-п'ятій годині пополудні.

День світловий та астрономічний: відмінності

Оборот нашої планети навколо так званої осі відбувається за 24 години. Це астрономічна доба, яка поділяється на дві частини: день і ніч. Половина, тобто 12 годин, є днем ​​астрономічним. Його час та закінчення ніде не фіксується.

День світловий – це проміжок часу, який починається зі сходом сонця та завершується його доглядом за лінію горизонту. Тому друга назва – сонячний день. Тривалість змінюється кожної доби. І немає жодного дня, коли сонце висвітлює землю рівну кількість часу. Хоч на мить, але відрізняється.

Матеріали на тему:

Чому в горах холодно, адже тепле повітря піднімається нагору?

До речі, часто така інформація друкувалася на відривних календарях, що раніше висіли у кожному будинку. Підтвердження цим фактом зараз легко знайти в інтернеті.

Чинники тривалості дня

Кут нахилу Землі до Сонця дорівнює 23,5 градусів, що є основним поясненням коротким дням взимку. У спеку небесне світило на горизонті затримується надовго, зігріваючи поверхню. А ось узимку все відбувається з точністю навпаки. Планета відхиляється від зірки, тому сонячний промінь і потрапляє на землю побічно і на нетривалий час. А коли дощ чи хмарно, і зовсім здається, що день закінчується, не встигши початися.

До речі, за полярним колом Сонце проходить по лінії горизонту, що тягне за собою темряву. Таке явище зветься полярна ніч. На іншій умовній лінії – екваторі – світловий та астрономічний дні практично рівні та їх тривалість становить близько 12 годин.

Матеріали на тему:

Північне сяйво - що це, фото, відео, як і де відбувається

Зважаючи на те, що Земля обертається навколо своєї осі одночасно з оборотом навколо Сонця, коли в північній півкулі настає зима, день зменшується. Поділ Землі від полюса до полюса, на східну та південну півкулі, тягне таке явище як зміна часових поясів.

Зимове сонцестояння, або найкоротший день

21 чи 22 грудня кожного року нахил земної осі стосовно Сонцю сягає максимального кута. Дане астрономічне явище носить назву сонцестояння (сонцеворот) і характеризується найкоротшим, 8-годинним днем ​​на рік. Але з цього моменту поступово нічний час стає коротшим. У південній півкулі дата зимового сонцестояння – 20 чи 21 червня.