С чем связана смена дня и ночи
Что приводит к смене дня и ночи?
Мы привыкли к восходам, закатам и смене дня и ночи на Земле как к чему-то совершенно обычному. А ведь эти процессы обеспечиваются целым рядом механизмов и факторов. Что же приводит к смене дня и ночи? Здесь нужно рассмотреть две главных земных особенности.
Планетарное вращение
Земное вращение оси осуществляется с запада на восток, поэтому мы привыкли встречать Солнце на востоке и провожать в западной направленности. Если бы могли посмотреть на нашу планету с позиции северного полярного полюса, то отметили ее обороты против часовой стрелки. На нижней схеме продемонстрирован угол наклона оси вращения Земли.
Осевой наклон и соотношение к оси вращения и орбитальной плоскости
Земля выполняет один оборот за 24 часа относительно Солнца и за 23 часа 56 минут 4 секунды относительно звезд. Северная ось направлена на Полярную звезду, а южная – Сигму Октанта.
Осевой наклон
Восход во время солнцестояния, запечатленный над Стоунхенджем
Именно благодаря осевому наклону день и ночь на планете не делятся равноправно. Если бы ось установилась перпендикулярно, то все земные участки получили бы по 12 часов темноты и света. Но тогда не было бы смены сезонов.
В реальности мы знаем, что полушария по очереди меняют направленность, и пока одно греется в летнем этапе, второе мерзнет от зимы.
Сезонность
Не будем забывать, что планета также выполняет вращение по орбите вокруг Солнца, поэтому в течение всего года меняет позицию и удаленность. Солнце фиксируется на полушарии по 6 месяцев, после чего изменяет локацию.
Художественная интерпретация земного вращения и прецессии равноденствий
Поэтому больше всего «не везет» Северному и Южному полюсу, которые вынуждены долгое время пребывать под круглосуточным днем или ночью. Такие периоды именуют солнцестояниями, и они случаются дважды в год (летнее – 20-22 июня для северного и 20-23 декабря для южного, а зимнее – меняет их местами).
Еще один момент в земном цикле дня и ночи – видимость земного спутника, звезд и прочих небесных тел. Технически ночью Луна доступна всегда. Иногда она способна показаться днем или в ранее утро. А вот для наблюдения за другими объектами нужно дождаться солнечного исчезновения.
Ночное небо. В самый темный период можно рассмотреть огромное богатство ярких звезд и галактические полосы
Проблема в том, что свечение далеких тел слишком слабое, чтобы пробиться сквозь солнечные лучи. Но порой Земля отклоняется на достаточное расстояние, чтобы заметить Луну. Важно при наблюдении также позаботиться о световом загрязнении, то есть уехать подальше от искусственного городского освещения.
Удивительная особенность цикла дня и ночи на Земле состоит также в том, что со временем они замедляются. На это влияет лунное приливное воздействие. Сейчас день на 1.7 миллисекунд дольше, чем было век назад.
Почему на Земле происходит смена дня и ночи?
Мы настолько привыкли к чередованию дней и ночей, что даже не задумываемся об этом явлении. Однако должна быть какая-то причина, объясняющая его.
Вообще на большинстве космических тел небосвод постоянно темный. Дни на Земле возникают от того, что она достаточно близко расположена к Солнцу. Наша звезда представляет собой столь мощный источник света, что может полностью осветить всё небо Земли.
Но тогда почему наступает ночь? Дело в том, что Солнце освещает лишь половину земного шара, которая повернута к звезде. Второе полушарие в этот момент пребывает в темноте. Так как наша планета вращается вокруг собственной оси, то постепенно одни участки земной поверхности уходят в темноту, а другие выходят на свет. В момент, когда какой-то район Земли поворачивается к Солнцу, наблюдатели на нем видят восход светила. Так наступает день. Когда же район уходит в тень, наблюдатели видят заход Солнца – наступает ночь.
Важно отметить, что ночь и день не наступают одновременно на всей планете. Граница между светом и тенью медленно двигается по земному шару с востока на запад. Именно поэтому на Земле существуют отдельные часовые пояса.
Так как один оборот вокруг собственной оси занимает у нашей планеты 24 часа, то именно столько времени длятся земные сутки. За этот период времени граница тени и света полностью огибает Землю.
Для лучшего понимания механики движения Земли можно привести грубый пример с приготовлением пищи. Часто повар устанавливает кусок мяса на вертель и медленно вращает его, чтобы он равномерно прогрелся со всех сторон. Аналогично и Земля, вращаясь вокруг своей оси, «подставляет» Солнцу различные участки своей поверхности. Этот же пример объясняет, почему ночью обычно значительно холодней, чем днем. Ведь Солнце похоже на печку – это источник не только света, но и тепла.
Список использованных источников
Почему происходит смена времен года и суток
Каждый час, день за днем на планете Земля происходят необратимые изменения. Время идет вперед, лето сменяется осенью, затем приходит зима, весна и опять все по кругу. Взрослые люди считают это обыденностью, а детям, напротив, все это кажется волшебством.
День и ночь
Еще со школьной скамьи каждый из нас помнит, что планета Земля, конечно же, вращается вокруг своей оси. И этот круг занимает 24 часа, ровно столько, сколько длятся наши сутки. Это понять достаточно просто. Да и ребенку объяснить проще простого: «Сейчас солнышко светит на наш город, а к вечеру будет светить с другой стороны планеты, другому году». В летнее время световой день длиннее, чем ночь, а в зимнее — наоборот.
Происходит это из-за того, что ось земли имеет небольшой наклон. Но в году существуют два дня, когда день длится столько же минут, сколько и ночь. Такие дни называются «день весеннего и осеннего равноденствия» или попросту — день солнцестояния. Эти дни приходятся на 20-е числа марта и сентября. В это время оба полюса планеты Земля находятся одинаково далеко от планеты Солнце.
Почему происходит смена времен года
Помимо собственной оси, земля вращается и вокруг Солнца. На этот круг необходимо гораздо больше времени — один год. Важно знать, что вращается планета Земля не под прямым углом, а под наклоном. Ось всегда смотрит в одну сторону, она обращена к полярной звезде. Вследствие чего Южный и Северный полюс земли поочередно наклоняются к Солнцу.
Почему меняются времена года? В той части земли, где солнечные лучи попадают напрямую — лето, так как от прямых солнечных лучей поверхность земли очень хорошо прогревается и получает гораздо больше света, чем противоположная. С другой стороны планеты — зима, потому что солнечного тепла не хватает. В то время, когда оба полюса находятся на одинаковом расстоянии от солнца на земле наступает весна или осень.
Если в странах Азии, Африки, Океании и южной Америке — лето, то в Европе, Северной Америке будет зима. На некоторых материках зима и лето буквально соседствуют. Например, Африка на 2/3 находится в Северном полушарии. Океания и Азия также делятся на 2 полушария.
Перпендикулярно оси Земли, можно провести еще одну линию, прямо по центру. Ее называют экватор. Именно она делит земной шар на два полушария. Здесь и день, и ночь длятся одинаково, и различия между временами года почти незаметны. Все потому, что Солнце равномерно прогревает эту линию, независимо от положения Земли.
Итак, становится понятно, что планета Земля одновременно движется в двух плоскостях:
Давайте подытожим. Смена времен года происходит потому что Северный полюс обращен к Солнцу, а Южный находится в тени. Если на Северном полюсе — лето, то на Южном — Зима.
Отличия времен года
Нам известны четыре времени года — лето, зима, осень, весна. Чем же они отличаются?
Столь обыденное и, на первый взгляд, простое явление, сочетает в себе такие сложные науки, как астрономия и физика. Но обо всех изменениях в природе можно наглядно и просто показать ребенку. Стоит взять мяч или шар, проткнуть его спицей, поднести к настольной лампе и потихоньку вращать. Свет от лампы будет медленно перемещаться вокруг мяча. Таким образом, станет понятно как происходит смена времен года на планете Земля.
Видео
Это видео можно посмотреть с детишками, чтобы объяснить им, почему меняются времена года.
Как рассказать ребенку о причине смены дня и ночи просто и понятно?
Примерно в 4 года каждый ребенок превращается в маленького почемучку и задает свыше сотни вопросов в день. Однажды он непременно захочет узнать причину смены дня и ночи. Почему днем светло, а ночью темно? Куда пропадает солнце? Подробно эта тема будет рассматриваться во втором классе на уроке природоведения. Но это не мешает получить полный и интересный ответ намного раньше – от воспитателя в детском саду или дома от родителей.
Как объяснить ребенку?
Смена «утро – день – вечер – ночь» – самое постоянное и неизменное явление природы. Свет и темнота чередуются изо дня в день из века в век. Издавна наши предки задавались вопросом, почему происходит так, а не иначе. Но правильный ответ не находили. Тысячелетиями они считали, что наша планета Земля неподвижная, а Солнце вращается вокруг нее, освящая то одну сторону полушария, то другую. Но на деле оказалось, что все наоборот!
Земля непрерывно движется по двум направлениям одновременно: вокруг себя и вокруг Солнца по орбите-пути.
Полный оборот вокруг своей оси Земля совершает за 24 часа, что составляет сутки. Вращение происходит с запада на восток. Потому утром Солнце всходит всегда на востоке, а вечером садится на западе. А вокруг самой Земли вращается спутник – Луна. Полный круг она делает за 27,3 суток. При этом наша планета затеняет Луну и не дает Солнцу осветить ее полностью. В зависимости от местонахождения спутника солнечный свет падает на разную площадь. Как следствие, на протяжении 27 дней на небе меняется картинка: сначала господствует тоненький Месяц, затем он становится шире, толще – и так пока не наступит полнолуние.
Самое доступное объяснение может быть непонятно ребенку из-за путаницы в терминах. В таком случае рассказ нужно начать с самого начала – с определения слов «планета», «земная ось», «полюса». Ребенку следует сначала узнать, что в мире существует бесчисленное количество планет, которые поделены на галактики и системы. Мы живем в Солнечной системе. Ее центром является звезда Солнце. Вокруг него вращаются 8 планет. Мы живем на 3-й планете, если считать от Солнца, и она называется Земля.
Наглядный пример – лучшее объяснение
Что ни говори, а один раз увидеть лучше, чем сто раз услышать. Чтобы наглядно продемонстрировать, что смена утра на ночь является следствием вращения Земли, понадобятся следующие предметы:
Нужно попросить малыша представить, что фонарик – это Солнце, и объяснить, что глобус является макетом нашей планеты – конечно же, сильно уменьшенным.
Опыт с вращением Земли и со связанной с ним сменой времени суток:
В качестве альтернативного варианта ребенку можно показать анимацию и познавательные видеоролики.
Почемучка:
Видео из серии «Занимательные уроки Р. Саакянца»:
Чем обусловлена смена дня и ночи из мультика «Фиксики»:
Вращение нашей планеты вокруг своей оси – причина смены дня и ночи. Именно так правильно ответить на вопрос. Но если его задает ребенок, сухой ответ ему будет непонятен. Рекомендуется раскрыть тему как можно полнее, привести наглядные примеры и показать познавательные видеоролики.
С чем связана смена дня и ночи
Смена дня и ночи вызвана вращением Земли вокруг своей оси. Если бы Земля не вращалась так, как она вращается, цикл день/ночь был бы совсем другим или, возможно, даже отсутствовал бы. Изменение продолжительности дней и ночей зависит от того, где вы находитесь на Земле и в какое время года. Кроме того, на дневные часы влияет наклон земной оси и ее путь вокруг Солнца.
Продолжительность вращения
Более длинные и более короткие дни
Хотя солнечный день длится 24 часа, не каждый день имеет 12 часов дневного света и 12 часов ночи. Дневное время зимой короче, чем летом. Это происходит потому, что воображаемая ось Земли не прямолинейна вверх и вниз, она наклонена на 23,5 градуса. Поскольку Земля движется вокруг Солнца в течение года, северная половина Земли летом наклонена к Солнцу, что делает день длиннее ночи. Зимой это происходит наоборот: Земля отклоняется от солнца, и ночь становится длиннее. Весной и осенью наклон происходит не к Солнцу и не от него, а где-то посередине, так что день и ночь в это время года более одинаковы.
Солнцестояние
Положение на Земле
Ваше место на Земле относительно экватора также влияет на количество дневных часов, которые вы получаете в солнечный день. Например, летом в Северном полушарии световой день увеличивается по мере продвижения на север; в это время в Арктике очень мало ночной темноты. Зимой, чем дальше на север вы идете, тем короче дневной свет. Сезонные изменения в светлое время суток незначительны вблизи экватора и более экстремальны вблизи полюсов.