Warum beleuchtet die Sonne die Erde anders? Abnormaler Winter- und Sonnenwechsel. Wie die Sonne die Erde zu verschiedenen Jahreszeiten beleuchtet

Schon als Kind fiel mir auf, dass die Sonnenstrahlen das ganze Jahr über in unterschiedlichen Winkeln auf die Erde fallen. Tatsache ist, dass mein Zimmer auf der Sonnenseite liegt. So dringen die Lichtstrahlen im Winter zur Mittagszeit weit in die Tiefe des Raumes ein, im Sommer hingegen nicht bis zur Mitte des Raumes. Warum verändert die Sonne mit dem Wechsel der Jahreszeiten den Beleuchtungswinkel der Erde?

Der Grund für die ungleiche Ausleuchtung der Erde im Laufe des Jahres

Der Grund ist eigentlich logisch und einfach. Die Erde hat eine eigene Achse, um die sie sich dreht. Diese Achse ist nicht vertikal, sondern steht in einem Winkel von 66,5 Grad zur Orbitalebene. Deshalb ist der Einfallswinkel des Sonnenlichts an jedem Punkt der Oberfläche das ganze Jahr über nicht gleich. Dies hat zur Folge, dass unterschiedliche Hemisphären zu unterschiedlichen Jahreszeiten in einem Zeitraum unterschiedlich viel Licht erhalten.

Dies kann auch die Tatsache erklären, dass in den gemäßigten Breiten die Jahreszeiten klar definiert sind, sich am Äquator jedoch praktisch nicht voneinander unterscheiden.

Die Lichtgürtel der Erde

Es gibt mehrere Hauptbeleuchtungszonen der Erde:

Wie Sie sehen, hängen die Länge von Tag und Nacht, die Temperaturamplitude und dementsprechend das Klima von der Beleuchtung durch die Sonnenstrahlen sowie vom Einfallswinkel ab.

§ 52. Scheinbare jährliche Bewegung der Sonne und ihre Erklärung

1. Der Ort des Sonnenaufgangs und des Sonnenuntergangs und damit sein Azimut ändern sich von Tag zu Tag. Vom 21. März (wenn die Sonne im Osten aufgeht und im Westen untergeht) bis zum 23. September geht die Sonne im Nordosten auf und im Nordwesten unter. Zu Beginn dieser Zeit verschieben sich die Sonnenaufgangs- und Sonnenuntergangspunkte nach Norden und dann in die entgegengesetzte Richtung. Am 23. September geht die Sonne genau wie am 21. März am Ostpunkt auf und am Westpunkt unter. Vom 23. September bis 21. März wird sich ein ähnliches Phänomen im Südosten und Südwesten wiederholen. Die Bewegung der Sonnenauf- und -untergangspunkte erfolgt über einen Zeitraum von einem Jahr.

Die Sterne gehen immer am gleichen Punkt am Horizont auf und unter.

2. Die meridionale Höhe der Sonne ändert sich täglich. Beispielsweise ist sie in Odessa (Durchschnitt = 46°,5 N) am 22. Juni am höchsten und beträgt 67°, dann beginnt sie abzunehmen und erreicht am 22. Dezember ihren niedrigsten Wert von 20°. Nach dem 22. Dezember beginnt die meridionale Höhe der Sonne zuzunehmen. Auch hier handelt es sich um ein einjähriges Phänomen. Die meridionale Höhe von Sternen ist immer konstant. 3. Die Zeitdauer zwischen den Höhepunkten eines Sterns und der Sonne ändert sich ständig, während die Zeitdauer zwischen zwei Höhepunkten desselben Sterns konstant bleibt. Um Mitternacht sehen wir also, wie die Sternbilder ihren Höhepunkt erreichen, die sich derzeit auf der der Sonne gegenüberliegenden Seite der Kugel befinden. Dann weichen einige Konstellationen anderen, und im Laufe eines Jahres um Mitternacht werden alle Konstellationen nacheinander ihren Höhepunkt erreichen.

4. Die Länge des Tages (oder der Nacht) ist nicht das ganze Jahr über konstant. Dies fällt besonders auf, wenn man die Länge von Sommer- und Wintertagen in hohen Breiten vergleicht, beispielsweise in Leningrad. Dies geschieht, weil die Zeit, in der die Sonne über dem Horizont steht, im Laufe des Jahres unterschiedlich ist. Die Sterne stehen immer gleich lange über dem Horizont.

Somit hat die Sonne zusätzlich zu der täglichen Bewegung, die sie gemeinsam mit den Sternen ausführt, auch eine sichtbare Bewegung um die Kugel mit einer jährlichen Periode. Diese Bewegung nennt man sichtbar die jährliche Bewegung der Sonne durch die Himmelssphäre.

Die klarste Vorstellung von dieser Bewegung der Sonne bekommen wir, wenn wir jeden Tag ihre äquatorialen Koordinaten bestimmen – Rektaszension a und Deklination b. Dann zeichnen wir anhand der gefundenen Koordinatenwerte die Punkte auf der Hilfshimmelssphäre ein und verbinden sie sie mit einer glatten Kurve. Als Ergebnis erhalten wir einen großen Kreis auf der Kugel, der den Weg der sichtbaren jährlichen Bewegung der Sonne anzeigt. Der Kreis auf der Himmelskugel, entlang dem sich die Sonne bewegt, wird Ekliptik genannt. Die Ebene der Ekliptik ist zur Ebene des Äquators in einem konstanten Winkel g = =23°27" geneigt, der als Neigungswinkel bezeichnet wird Ekliptik zum Äquator(Abb. 82).

Reis. 82.

Der entgegengesetzte Punkt, an dem die Sonne von der Nordhalbkugel zur Südhalbkugel übergeht und den Namen ihrer Deklination von b N in b S ändert, wird genannt Punkt der Herbst-Tagundnachtgleiche. Es ist mit dem Symbol des Sternbildes Waage O gekennzeichnet, in dem es sich einst befand. Derzeit liegt der Punkt der Herbst-Tagundnachtgleiche im Sternbild Jungfrau.

Punkt L heißt Sommerpunkt, und Punkt L" - ein Punkt Wintersonnenwende.

Verfolgen wir die scheinbare Bewegung der Sonne entlang der Ekliptik das ganze Jahr über.

Am 21. März erreicht die Sonne die Frühlings-Tagundnachtgleiche. Die Rektaszension a und die Deklination b der Sonne sind Null. Auf der ganzen Welt geht die Sonne am Punkt O auf und am Punkt W unter, und Tag ist gleich Nacht. Ab dem 21. März bewegt sich die Sonne entlang der Ekliptik in Richtung Sommersonnenwende. Die Rektaszension und Deklination der Sonne nehmen kontinuierlich zu. Auf der Nordhalbkugel ist es astronomischer Frühling, auf der Südhalbkugel Herbst.

Am 22. Juni, etwa 3 Monate später, erreicht die Sonne den Punkt L der Sommersonnenwende. Der direkte Aufstieg der Sonne beträgt a = 90°, eine Deklination b = 23°27"N. Auf der Nordhalbkugel beginnt der astronomische Sommer ( die längsten Tage und kürzesten Nächte) und im Süden - Winter (längste Nächte und kürzeste Tage)... Mit der weiteren Bewegung der Sonne beginnt ihre nördliche Deklination abzunehmen und ihr rechter Aufstieg nimmt weiter zu.

Etwa drei weitere Monate später, am 23. September, erreicht die Sonne den Punkt der Herbst-Tagundnachtgleiche Q. Der direkte Aufstieg der Sonne beträgt a=180°, die Deklination b=0°. Da b = 0 ° (wie am 21. März) ist, geht die Sonne für alle Punkte auf der Erdoberfläche am Punkt O st auf und am Punkt W unter. Der Tag ist gleich der Nacht. Der Name der Deklination der Sonne ändert sich von nördlich 8n nach südlich - bS. Auf der Nordhalbkugel beginnt der astronomische Herbst und auf der Südhalbkugel beginnt der Frühling. Mit der weiteren Bewegung der Sonne entlang der Ekliptik bis zum Wintersonnenwendepunkt U nehmen Deklination 6 und Rektaszension aO zu.

Am 22. Dezember erreicht die Sonne den Wintersonnenwendepunkt L". Rektaszension a=270° und Deklination b=23°27"S. Der astronomische Winter beginnt auf der Nordhalbkugel und der Sommer beginnt auf der Südhalbkugel.

Nach dem 22. Dezember bewegt sich die Sonne zum Punkt T. Der Name ihrer Deklination bleibt südlich, nimmt jedoch ab und ihr rechter Aufstieg nimmt zu. Ungefähr drei Monate später, am 21. März, kehrt die Sonne nach einer vollständigen Umdrehung entlang der Ekliptik zum Punkt Widder zurück.

Veränderungen in der Rektaszension und Deklination der Sonne bleiben nicht das ganze Jahr über konstant. Für ungefähre Berechnungen wird die tägliche Änderung des Rektaszens der Sonne mit 1° angenommen. Die Deklinationsänderung pro Tag wird mit 0°,4 für einen Monat vor der Tagundnachtgleiche und einen Monat danach angenommen, und die Änderung beträgt 0°,1 für einen Monat vor der Sonnenwende und einen Monat nach der Sonnenwende; In der übrigen Zeit wird die Änderung der Sonnendeklination mit 0°,3 angenommen.

Bei der Wahl der Grundeinheiten zur Zeitmessung spielt die Besonderheit der Veränderungen beim Rektaszension der Sonne eine wichtige Rolle.

Der Punkt der Frühlings-Tagundnachtgleiche bewegt sich entlang der Ekliptik in Richtung der jährlichen Bewegung der Sonne. Seine jährliche Bewegung beträgt 50", 27 oder gerundet 50",3 (für 1950). Folglich erreicht die Sonne ihren ursprünglichen Platz relativ zu den Fixsternen nicht um 50 Zoll3. Damit die Sonne die angegebene Bahn zurücklegt, benötigt sie 20 mm 24 s. Aus diesem Grund Frühling

Es geschieht, bevor die Sonne ihre sichtbare jährliche Bewegung abschließt, einen vollständigen Kreis von 360° relativ zu den Fixsternen. Die Verschiebung des Zeitpunkts des Frühlingsbeginns wurde im 2. Jahrhundert von Hipparchos entdeckt. Chr e. aus Beobachtungen von Sternen, die er auf der Insel Rhodos machte. Er nannte dieses Phänomen die Vorwegnahme der Tagundnachtgleiche oder Präzession.

Das Phänomen der Verschiebung des Frühlingsäquinoktiums machte die Einführung der Konzepte tropischer und siderischer Jahre erforderlich. Das tropische Jahr ist der Zeitraum, in dem die Sonne relativ zum Punkt der Frühlings-Tagundnachtgleiche T einen vollständigen Umlauf durch die Himmelssphäre macht. „Die Dauer des tropischen Jahres beträgt 365,2422 Tage. Das tropische Jahr steht im Einklang mit Naturphänomenen und.“ enthält genau den gesamten Zyklus der Jahreszeiten: Frühling, Sommer, Herbst und Winter.

Ein Sternjahr ist der Zeitraum, in dem die Sonne relativ zu den Sternen eine vollständige Umdrehung durch die Himmelssphäre durchführt. Die Länge eines Sternjahres beträgt 365,2561 Tage. Das siderische Jahr ist länger als das tropische Jahr.

Bei ihrer scheinbaren jährlichen Bewegung durch die Himmelssphäre passiert die Sonne verschiedene Sterne, die sich entlang der Ekliptik befinden. Schon in der Antike wurden diese Sterne in 12 Sternbilder eingeteilt, von denen die meisten Tiernamen erhielten. Der von diesen Sternbildern gebildete Himmelsstreifen entlang der Ekliptik wurde Tierkreis (Tierkreis) genannt, und die Sternbilder wurden Tierkreis genannt.

Je nach Jahreszeit durchläuft die Sonne folgende Sternbilder:

Am 22. Juni, wenn die Sonne den äußersten Tagesparallel auf der nördlichen Himmelshalbkugel beschreibt, steht sie im Sternbild Zwillinge. In der fernen Vergangenheit befand sich die Sonne im Sternbild Krebs. Am 22. Dezember steht die Sonne im Sternbild Schütze und früher im Sternbild Steinbock. Daher wurde der nördlichste Himmelskreis Wendekreis des Krebses und der südliche Wendekreis des Steinbocks genannt. Die entsprechenden terrestrischen Parallelen mit den Breitengraden cp = bemach = 23°27" wurden auf der Nordhalbkugel Wendekreis des Krebses oder nördlicher Wendekreis und auf der Südhalbkugel Wendekreis des Steinbocks oder südlicher Wendekreis genannt.

Die gemeinsame Bewegung der Sonne, die entlang der Ekliptik bei gleichzeitiger Rotation der Himmelskugel erfolgt, weist eine Reihe von Merkmalen auf: Die Länge des Tagesparallelen über und unter dem Horizont ändert sich (und damit die Dauer von Tag und Nacht). die meridionalen Höhen der Sonne, die Punkte des Sonnenauf- und -untergangs usw. usw. Alle diese Phänomene hängen von der Beziehung zwischen der geografischen Breite eines Ortes und der Deklination der Sonne ab. Daher sind sie für einen Beobachter, der sich auf verschiedenen Breitengraden befindet, unterschiedlich.

Betrachten wir diese Phänomene in einigen Breitengraden:

1. Der Beobachter steht am Äquator, cp = 0°. Die Achse der Welt liegt in der Ebene des wahren Horizonts. Der Himmelsäquator fällt mit der ersten Vertikalen zusammen. Die Tageskreise der Sonne verlaufen parallel zur ersten Vertikalen, daher kreuzt die Sonne bei ihrer täglichen Bewegung niemals die erste Vertikale. Die Sonne geht täglich auf und unter. Tag ist immer gleich Nacht. Zweimal im Jahr steht die Sonne am 21. März und am 23. September im Zenit.

Reis. 83.

5. Der Beobachter befindet sich am Pol φ=90°N oder S. Die Weltachse fällt mit der Lotlinie und damit der Äquator mit der Ebene des wahren Horizonts zusammen. Die Meridianposition des Beobachters ist ungewiss, sodass Teile der Welt fehlen. Tagsüber bewegt sich die Sonne parallel zum Horizont.

An den Tagen der Tagundnachtgleiche kommt es zu polaren Sonnenaufgängen oder Sonnenuntergängen. An den Tagen der Sonnenwende erreicht die Sonne ihre höchsten Werte. Die Höhe der Sonne ist immer gleich ihrer Deklination. Der Polartag und die Polarnacht dauern 6 Monate.

Aufgrund verschiedener astronomischer Phänomene, die durch die kombinierte tägliche und jährliche Bewegung der Sonne in verschiedenen Breitengraden (Durchgang durch den Zenit, polare Tag- und Nachtphänomene) und den durch diese Phänomene verursachten klimatischen Merkmalen verursacht werden, wird die Erdoberfläche in tropische, gemäßigte und polare Zonen.

Tropische Zone ist der Teil der Erdoberfläche (zwischen den Breitengraden φ=23°27"N und 23°27"S), in dem die Sonne täglich auf- und untergeht und im Jahr zweimal ihren Höhepunkt erreicht. Die tropische Zone nimmt 40 % der gesamten Erdoberfläche ein.

Gemäßigte Zone bezeichnet den Teil der Erdoberfläche, in dem die Sonne jeden Tag auf- und untergeht, sich aber nie im Zenit befindet. Es gibt zwei gemäßigte Zonen. Auf der Nordhalbkugel zwischen den Breitengraden φ = 23°27"N und φ = 66°33"N und auf der Südhalbkugel zwischen den Breitengraden φ=23°27"S und φ = 66°33"S. Gemäßigte Zonen nehmen 50 % der Erdoberfläche ein.

Polargürtel bezeichnet den Teil der Erdoberfläche, in dem Polartage und -nächte beobachtet werden. Es gibt zwei Polarzonen. Der nördliche Polargürtel erstreckt sich von der Breite φ = 66°33"N bis zum Nordpol und der südliche - von φ = 66°33"S bis zum Südpol. Sie nehmen 10 % der Erdoberfläche ein.

Die korrekte Erklärung der sichtbaren jährlichen Bewegung der Sonne durch die Himmelssphäre lieferte erstmals Nikolaus Kopernikus (1473-1543). Er zeigte, dass die jährliche Bewegung der Sonne über die Himmelssphäre nicht ihre tatsächliche Bewegung ist, sondern nur eine scheinbare, die die jährliche Bewegung der Erde um die Sonne widerspiegelt. Das kopernikanische Weltsystem wurde als heliozentrisch bezeichnet. Nach diesem System befindet sich im Zentrum des Sonnensystems die Sonne, um die sich die Planeten bewegen, einschließlich unserer Erde.

Die Erde nimmt gleichzeitig an zwei Bewegungen teil: Sie dreht sich um ihre Achse und bewegt sich in einer Ellipse um die Sonne. Durch die Rotation der Erde um ihre Achse entsteht der Tag-Nacht-Zyklus. Seine Bewegung um die Sonne bewirkt den Wechsel der Jahreszeiten. Die kombinierte Drehung der Erde um ihre Achse und die Bewegung um die Sonne bewirken die sichtbare Bewegung der Sonne über die Himmelssphäre.

Um die scheinbare jährliche Bewegung der Sonne durch die Himmelssphäre zu erklären, verwenden wir Abb. 84. Im Zentrum befindet sich die Sonne S, um die sich die Erde gegen den Uhrzeigersinn bewegt. Die Erdachse bleibt im Raum unverändert und bildet mit der Ekliptikebene einen Winkel von 66°33". Daher ist die Äquatorebene in einem Winkel e=23°27" zur Ekliptikebene geneigt. Als nächstes folgt die Himmelssphäre mit der Ekliptik und den darauf eingezeichneten Zeichen der Tierkreiskonstellationen an ihrem heutigen Standort.

Die Erde erreicht am 21. März Position I. Von der Erde aus gesehen wird die Sonne am Punkt T auf die Himmelskugel projiziert, der sich derzeit im Sternbild Fische befindet. Die Deklination der Sonne beträgt 0°. Ein Beobachter am Erdäquator sieht die Sonne mittags im Zenit. Alle Erdparallelkreise sind zur Hälfte beleuchtet, sodass an allen Punkten der Erdoberfläche Tag und Nacht gleich sind. Der astronomische Frühling beginnt auf der Nordhalbkugel und der Herbst beginnt auf der Südhalbkugel.

Reis. 84.

Die Erde erreicht am 23. September Position III. Die Deklination der Sonne beträgt bo = 0° und sie wird auf den Punkt Waage projiziert, der sich nun im Sternbild Jungfrau befindet. Ein Beobachter am Äquator sieht die Sonne mittags im Zenit. Alle Erdparallelkreise werden zur Hälfte von der Sonne beleuchtet, sodass an allen Punkten der Erde Tag und Nacht gleich sind. Auf der Nordhalbkugel beginnt der astronomische Herbst und auf der Südhalbkugel beginnt der Frühling.

Am 22. Dezember erreicht die Erde Position IV. Die Sonne wird in das Sternbild Schütze projiziert. Deklination der Sonne 6=23°,5S. Auf der Südhalbkugel sind mehr Tageskreise beleuchtet als auf der Nordhalbkugel, daher ist auf der Südhalbkugel der Tag länger als die Nacht und auf der Nordhalbkugel ist es umgekehrt. Die Sonnenstrahlen fallen fast senkrecht in die Südhalbkugel und schräg in die Nordhalbkugel. Daher beginnt der astronomische Sommer auf der Südhalbkugel und der Winter auf der Nordhalbkugel. Die Sonne beleuchtet die südliche Polarzone und beleuchtet nicht die nördliche. In der südlichen Polarzone herrscht Polartag, während in der nördlichen Zone die Nacht herrscht.

Für andere Zwischenpositionen der Erde lassen sich entsprechende Erklärungen geben.

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Die Sonne ist die Hauptwärmequelle und der einzige Stern unseres Sonnensystems, der wie ein Magnet alle Planeten, Satelliten, Asteroiden, Kometen und andere „Bewohner“ des Weltraums anzieht.

Die Entfernung von der Sonne zur Erde beträgt mehr als 149 Millionen Kilometer. Diese Entfernung unseres Planeten von der Sonne wird üblicherweise als astronomische Einheit bezeichnet.

Trotz seiner großen Entfernung hat dieser Stern enorme Auswirkungen auf unseren Planeten. Abhängig von der Position der Sonne auf der Erde weicht der Tag der Nacht, der Sommer ersetzt den Winter, magnetische Stürme entstehen und die erstaunlichsten Polarlichter entstehen. Und was am wichtigsten ist: Ohne die Beteiligung der Sonne wäre der Prozess der Photosynthese, der Hauptquelle für Sauerstoff, auf der Erde nicht möglich.

Sonnenstand zu verschiedenen Jahreszeiten

Unser Planet bewegt sich in einer geschlossenen Umlaufbahn um eine himmlische Licht- und Wärmequelle. Dieser Weg lässt sich schematisch als langgestreckte Ellipse darstellen. Die Sonne selbst steht nicht im Zentrum der Ellipse, sondern etwas seitlich davon.

Die Erde nähert sich abwechselnd der Sonne und entfernt sich wieder von ihr, wobei sie in 365 Tagen eine vollständige Umlaufbahn durchläuft. Im Januar ist unser Planet der Sonne am nächsten. Zu diesem Zeitpunkt reduziert sich die Entfernung auf 147 Millionen km. Der Punkt in der Erdumlaufbahn, der der Sonne am nächsten liegt, wird „Perihel“ genannt.

Je näher die Erde an der Sonne ist, desto stärker wird der Südpol beleuchtet und in den Ländern der südlichen Hemisphäre beginnt der Sommer.

Näher am Juli entfernt sich unser Planet so weit wie möglich vom Hauptstern des Sonnensystems. In diesem Zeitraum beträgt die Entfernung mehr als 152 Millionen km. Der Punkt der Erdumlaufbahn, der am weitesten von der Sonne entfernt ist, wird Aphel genannt. Je weiter der Globus von der Sonne entfernt ist, desto mehr Licht und Wärme erhalten die Länder der nördlichen Hemisphäre. Dann kommt hier der Sommer und zum Beispiel in Australien und im jungen Amerika herrscht der Winter.

Wie die Sonne die Erde zu verschiedenen Jahreszeiten beleuchtet

Die Beleuchtung der Erde durch die Sonne zu verschiedenen Jahreszeiten hängt direkt von der Entfernung unseres Planeten zu einem bestimmten Zeitpunkt ab und davon, auf welcher „Seite“ die Erde in diesem Moment der Sonne zugewandt ist.

Der wichtigste Einflussfaktor auf den Wechsel der Jahreszeiten ist die Erdachse. Unser Planet, der sich um die Sonne dreht, schafft es gleichzeitig, sich um seine eigene imaginäre Achse zu drehen. Diese Achse steht in einem Winkel von 23,5 Grad zum Himmelskörper und ist immer auf den Nordstern gerichtet. Eine komplette Umdrehung um die Erdachse dauert 24 Stunden. Die axiale Rotation sorgt auch für den Wechsel von Tag und Nacht.

Gäbe es diese Abweichung übrigens nicht, dann würden sich die Jahreszeiten nicht gegenseitig ersetzen, sondern konstant bleiben. Das heißt, irgendwo würde der ständige Sommer herrschen, in anderen Gegenden würde der ständige Frühling herrschen, ein Drittel der Erde würde für immer durch Herbstregen bewässert werden.

Der Äquator der Erde steht an den Tagen der Tagundnachtgleiche unter direkter Sonneneinstrahlung, während die Sonne an den Tagen der Sonnenwende ihren Zenit auf einem Breitengrad von 23,5 Grad erreicht und sich im restlichen Jahr allmählich dem Breitengrad Null nähert. d.h. zum Äquator. Die senkrecht einfallenden Sonnenstrahlen bringen mehr Licht und Wärme, sie werden nicht in der Atmosphäre gestreut. Daher kennen Bewohner von Ländern am Äquator nie die Kälte.

Die Pole der Erdkugel befinden sich abwechselnd in den Strahlen der Sonne. Daher dauert an den Polen der Tag ein halbes Jahr und die Nacht ein halbes Jahr. Wenn der Nordpol erleuchtet ist, beginnt auf der Nordhalbkugel der Frühling und weicht dem Sommer.

Im Laufe der nächsten sechs Monate ändert sich das Bild. Es stellt sich heraus, dass der Südpol der Sonne zugewandt ist. Jetzt beginnt auf der Südhalbkugel der Sommer und in den Ländern der Nordhalbkugel herrscht der Winter.

Zweimal im Jahr befindet sich unser Planet in einer Position, in der die Sonnenstrahlen seine Oberfläche vom hohen Norden bis zum Südpol gleichermaßen beleuchten. Diese Tage werden Tagundnachtgleiche genannt. Der Frühling wird am 21. März gefeiert, der Herbst am 23. September.

Zwei weitere Tage im Jahr werden Sonnenwende genannt. Zu diesem Zeitpunkt steht die Sonne entweder so hoch wie möglich über dem Horizont oder so tief wie möglich.

Auf der Nordhalbkugel markiert der 21. oder 22. Dezember die längste Nacht des Jahres – die Wintersonnenwende. Und am 20. oder 21. Juni hingegen ist der Tag am längsten und die Nacht am kürzesten – das ist der Tag der Sommersonnenwende. Auf der Südhalbkugel ist das Gegenteil der Fall. Im Dezember gibt es lange Tage und im Juni lange Nächte.

Steht die Sonne um 12 Uhr mittags genau im Süden?

Zur Mittagszeit erreicht die Sonne im Süden ihren höchsten Stand. An diesem Punkt wird die wahre Ortszeit als 12 Uhr bezeichnet. In diesem Moment ist der Schatten einer senkrecht stehenden Säule am kürzesten. Aufgrund der ungleichmäßigen Bewegung der Erde auf ihrer Umlaufbahn bewegt sich leider auch die Sonne nicht ganz gleichmäßig über den Himmel. Es endet also nicht alle 24 Stunden genau im Süden.

Damit die Zeitberechnung nicht von den „Launen“ der wahren Sonne abhängt, haben sich Astronomen die „durchschnittliche Sonne“ ausgedacht, die sich gleichmäßig bewegt. Es existiert natürlich nur auf dem Papier. Wenn die „mittlere Sonne“ ihren höchsten Stand im Süden erreicht, wird davon ausgegangen, dass es 12 Uhr Ortsmittelzeit ist. Der Unterschied zwischen wahrer und mittlerer Ortszeit wird Zeitgleichung genannt. Sie schwankt im Laufe des Jahres zwischen -14,3 und +16,3 Minuten.

Aber es gibt noch ein anderes Problem. Wenn beispielsweise in Hamburg die Sonne ihren höchsten Punkt erreicht, hat sie ihn in Berlin bereits überschritten, in Bremen jedoch noch nicht. Somit wäre die örtliche Durchschnittszeit in den drei Städten unterschiedlich. Dies ist jedoch für den Betrieb von Transport- und anderen Dienstleistungen sehr unpraktisch. In Mitteleuropa leben alle Menschen nach der mitteleuropäischen Zeit, die nicht dem wahren Stand der Sonne am Himmel entspricht.

Die Regierungen mehrerer Länder haben sich jedoch darauf geeinigt, dass die mitteleuropäische Zeit als mittlere Sonnenzeit auf dem 15. Grad östlicher Länge betrachtet wird. Im Sommer wird diese Zeit um eine weitere Stunde verlängert, um die Morgenstunden zu verlängern und die Abendstunden zu verkürzen. Dies ist bereits die sogenannte Sommerzeit. Daher erreicht die Sonne im Sommer in Gebieten Europas, die nach diesem Zeitplan leben, gegen 13 Uhr ihren höchsten Punkt am Himmel. Das Gleiche passiert in Russland.

Mit Hilfe dieser Videolektion können Sie sich selbstständig mit dem Thema „Verteilung von Sonnenlicht und Wärme“ befassen. Besprechen Sie zunächst, was den Wechsel der Jahreszeiten bestimmt, studieren Sie das Muster der jährlichen Rotation der Erde um die Sonne und achten Sie dabei besonders auf die vier Daten, die im Hinblick auf die Sonneneinstrahlung am bemerkenswertesten sind. Dann erfahren Sie, was die Verteilung von Sonnenlicht und Wärme auf dem Planeten bestimmt und warum diese ungleichmäßig geschieht.

Reis. 2. Beleuchtung der Erde durch die Sonne ()

Im Winter ist die Südhalbkugel der Erde besser beleuchtet, im Sommer die Nordhalbkugel.

Reis. 3. Schema der jährlichen Rotation der Erde um die Sonne

Sonnenwende (Sommersonnenwende und Wintersonnenwende) - Momente, in denen die Höhe der Sonne über dem Horizont zur Mittagszeit am größten (Sommersonnenwende, 22. Juni) oder am niedrigsten (Wintersonnenwende, 22. Dezember) ist. Auf der Südhalbkugel ist das Gegenteil der Fall. Am 22. Juni wird auf der Nordhalbkugel die stärkste Beleuchtung durch die Sonne beobachtet, der Tag ist länger als die Nacht und über den Polarkreisen wird ein Polartag beobachtet. Auf der Südhalbkugel ist wiederum das Gegenteil der Fall (d. h. all dies ist typisch für den 22. Dezember).

Polarkreise (Polarkreis und Südpolarkreis) - Die Parallelen zu den nördlichen und südlichen Breiten betragen jeweils etwa 66,5 Grad. Nördlich des Polarkreises und südlich des Polarkreises erleben Sie Polartag (Sommer) und Polarnacht (Winter). Das Gebiet vom Polarkreis bis zum Pol auf beiden Hemisphären wird Arktis genannt. Polartag - der Zeitraum, in dem die Sonne in hohen Breiten rund um die Uhr nicht unter den Horizont fällt.

Polarnacht - der Zeitraum, in dem die Sonne in hohen Breiten nicht rund um die Uhr über den Horizont steigt – ein Phänomen, das dem Polartag entgegengesetzt ist und gleichzeitig mit diesem in den entsprechenden Breiten der anderen Hemisphäre beobachtet wird.

Reis. 4. Schema der Beleuchtung der Erde durch die Sonne nach Zonen ()

Tagundnachtgleiche (Frühlings-Tagundnachtgleiche und Herbst-Tagundnachtgleiche) - Momente, in denen die Sonnenstrahlen beide Pole berühren und senkrecht auf den Äquator fallen. Die Frühlings-Tagundnachtgleiche findet am 21. März statt, die Herbst-Tagundnachtgleiche am 23. September. An diesen Tagen sind beide Hemisphären gleichermaßen beleuchtet, Tag ist gleich Nacht,

Der Hauptgrund für Änderungen der Lufttemperatur ist eine Änderung des Einfallswinkels der Sonnenstrahlen: Je senkrechter sie auf die Erdoberfläche fallen, desto besser erwärmen sie diese.

Reis. 5. Einfallswinkel der Sonnenstrahlen (bei Sonnenstand 2 erwärmen die Strahlen die Erdoberfläche besser als bei Sonnenstand 1) ()

Am 22. Juni treffen die Sonnenstrahlen senkrecht auf die Nordhalbkugel der Erde und erwärmen diese dadurch am stärksten.

Tropen - Der Nördliche Wendekreis und der Südliche Wendekreis sind Parallelen mit nördlichen und südlichen Breitengraden von etwa 23,5 Grad. An einem der Tage der Sonnenwende steht die Sonne mittags über ihnen im Zenit.

Die Wendekreise und Polarkreise unterteilen die Erde in Beleuchtungszonen. Leichte Gürtel - Teile der Erdoberfläche, die durch die Tropen und Polarkreise begrenzt sind und sich in den Lichtverhältnissen unterscheiden. Die wärmste Lichtzone ist tropisch, die kälteste ist polar.

Reis. 6. Beleuchtungsgürtel der Erde ()

Die Sonne ist das Hauptlicht, dessen Position das Wetter auf unserem Planeten bestimmt. Der Mond und andere kosmische Körper haben einen indirekten Einfluss.

Salechard liegt an der Polarkreislinie. In dieser Stadt gibt es einen Obelisken zum Polarkreis.

Reis. 7. Obelisk zum Polarkreis ()

Städte, in denen Sie die Polarnacht beobachten können: Murmansk, Norilsk, Montschegorsk, Workuta, Seweromorsk usw.

Hausaufgaben

Absatz 44.

1. Nennen Sie die Tage der Sonnenwende und die Tage der Tagundnachtgleiche.

Referenzliste

Hauptsächlich

1. Grundkurs Geographie: Lehrbuch. für die 6. Klasse. Allgemeinbildung Institutionen / T.P. Gerasimova, N.P. Nekljukowa. - 10. Aufl., Stereotyp. - M.: Bustard, 2010. - 176 S.

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Enzyklopädien, Wörterbücher, Nachschlagewerke und statistische Sammlungen

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