Географія. Профільний рівень. 11 клас. Масляк

§ 19. Послідовність зміни пір року в Північній і Південній півкулях. Причини зміни пір року. Характеристики астрономічних весни, літа, осені, зими

1. Пригадайте, як змінюються пори року у вашій місцевості. 2. Назвіть астрономічні дати початку та закінчення пір року в Україні.

1. ПОСЛІДОВНІСТЬ ЗМІНИ ПІР РОКУ В ПІВНІЧНІЙ І ПІВДЕННІЙ ПІВКУЛЯХ. ПРИЧИНИ ЗМІНИ ПІР РОКУ. Під час літнього сонцестояння (20—21 червня) унаслідок нахилу земної осі до площини екліптики (руху Сонця в космосі) на північну половину Землі сонячне проміння падає під більшим кутом. Полуденне Сонце в цей день стоїть у зеніті над Північним тропіком. У Північній півкулі починається астрономічне літо, а в Південній — зима, і сонячне проміння падає на земну поверхню під меншим кутом тому, відповідно, слабкіше нагріває цю частину Землі.

Поясніть, що відбувається в Північній і Південній півкулях 22 грудня.

Між цими двома порами року існують перехідні пори — осінь і весна. Основними астрономічними подіями в цей час є осіннє і весняне рівнодення. Вони припадають відповідно на 23 вересня і 21 березня. Земля відносно Сонця займає таке положення, що сонячне проміння падає на екватор під прямим кутом. На північ і на південь від екватора на однакових широтах сонячне проміння падає під однаковими кутами, які, чим далі на північ і південь, стають меншими, ніж на екваторі (див. таблицю).

Площина, яка розділяє освітлений і неосвітлений боки Землі (світлороздільна площина), у цей час проходить через вісь Землі й ділить її навпіл. На всій земній кулі (крім полюсів) день дорівнює ночі й триває 12 годин. Потім (восени) Сонце рухається в бік Південного тропіка, а в Північній півкулі стає холодніше. Наближається зима. Навесні Сонце повертається через екватор до Північної півкулі, тут стає тепліше.

Таблиця

ДАТИ ТА ЧАС СОНЦЕСТОЯНЬ І РІВНОДЕНЬ ЗА UTC-0

Рік

Рівнодення

Сонцестояння

Рівнодення

Сонцестояння

Березень

Червень

Вересень

Грудень

день

час

день

час

день

час

день

час

2010

20

17:32

21

11:28

23

03:09

21

23:38

2011

20

23:21

21

17:16

23

09:04

22

05:30

2012

20

05:14

20

23:09

22

14:49

21

11:12

2013

20

11:02

21

05:04

22

20:44

21

17:11

2014

20

16:57

21

10:51

23

0229

21

23:03

2015

20

22:45

21

16:38

23

08:20

22

04:48

2016

20

04:30

20

22:34

22

14:21

21

10:44

2017

20

10:28

21

04:24

22

20:02

21

16:28

2018

20

16:15

21

10:07

23

01:54

21

22:23

2019

20

21:58

21

15:54

23

07:50

22

04:19

2020

20

03:50

20

21:44

22

13:31

21

10:02

2021

20

09:37:27

21

03:32:08

22

19:21:03

21

15:59:16

2022

20

15:33:23

21

09:13:49

23

01:03:40

21

21:48:10

2023

20

21:24:24

21

14:57:47

23

06:49:56

22

03:27:19

2024

20

03:06:21

20

20:50:56

22

12:43:36

21

09:20:30

2025

20

09:01:25

21

02:42:11

22

18:19:16

21

15:03:01

Мал. 1. Пояси сонячної освітленості та циркуляція атмосфери під впливом сили Коріоліса.

Головними причинами змін пір року є рух Землі навколо Сонця й нахил її осі до площини орбіти. Рухаючись навколо нашого світила, Земля постійно ніби нахилена вбік. Унаслідок цього в різних точках своєї орбіти вона краще нагрівається Сонцем то в Північній, то в Південній півкулях, тому літо і зима в них бувають у різний час.

2. ХАРАКТЕРИСТИКИ АСТРОНОМІЧНИХ ВЕСНИ, ЛІТА, ОСЕНІ, ЗИМИ. Астрономічні пори року не збігаються з кліматичними сезонами (звичними нам порами року). Календарний рік поділений на чотири пори року по три місяці кожний. Астрономічних пір року також чотири. Однак починаються й закінчуються вони не тоді, коли календарні, оскільки їх виокремлення пов’язане не з кліматичними або погодними особливостями різних частин року, а з річним рухом Землі навколо Сонця. У цьому русі ми маємо чотири головні дати, які і є закінченням однієї астрономічної пори року та початком іншої, — зимове й літнє сонцестояння і весняне й осіннє рівнодення (мал. 1).

  • 1) Пригадайте основні показники, які характеризують різні пори року.
  • 2) Які характеристики астрономічних пір року ви вже знаєте? Чому ці пори року виділяють саме так?
  • 3) За допомогою мал. 1 на прикладі Америки вкажіть території, де чітко простежується зміна чотирьох пір року, двох сезонів (вологого та сухого), де коротку весну змінює коротка осінь і понад вісім місяців триває зима.

Весна — це перехідний сезон, коли помітно збільшується світловий день, підвищується температура навколишнього середовища й активізується природна діяльність рослин і тварин. Метеорологічна весна настає тоді, коли середньодобова температура перевищує 0 °С. Фенологічна весна пов’язана з початком вегетації рослин, виходом із зимової сплячки тварин, поверненням перелітних птахів. Звісно, що дати астрономічної, метеорологічної (кліматичної) та фенологічної весни (осені) не завжди і не всюди збігаються.

Охарактеризуйте основні прикмети астрономічної, метеорологічної (кліматичної) та фенологічної осені. За допомогою календаря обчисліть тривалість астрономічної весни та осені для Північної півкулі. Чи відрізнятиметься їхня тривалість у високосний рік?

Гідрометеорологи вважають, що літо починається, коли середньодобова температура повітря перевищує позначку +15 °С, і закінчується після переходу цієї ж позначки в бік зниження. Проте не на всій території помірного кліматичного поясу Північної півкулі це відбувається одночасно й сама тривалість літа залежить від географічної широти конкретної місцевості.

За допомогою карт атласу назвіть міста Євразії (зокрема України) та Північної Америки, розташовані в помірному кліматичному поясі, тривалість літа в яких буде найменшою та найбільшою. Який місяць характеризують найвищі показники температури повітря для цих місць?

Астрономічна зима настає пізніше за календарну й триває із зимового сонцестояння (22 грудня) до весняного рівнодення (20 березня).

Кліматичні зміни порівняно з астрономічними затримуються через фізичні властивості води та суходолу, які по-різному нагріваються та віддають накопичене тепло. Теоретично ж, відповідно до кількості енергії, що надходить від Сонця, час зимового сонцестояння має бути серединою зими. Кліматична зима в Україні розпочинається, коли середньодобова температура повітря переходить через 0 °С у бік зниження. На північному сході (Харківщина, Луганщина) зима триває 120—130 днів, на південному заході (Одещина) — 75—85 днів, а в Закарпатті — ще менше.

У тропічних широтах зими не буває взагалі, у субтропіках вона триває один-два місяці, у помірних широтах — три-чотири, а в полярних — навіть шість-сім місяців.

Перегляньте на каналі Youtube відеоматеріали про чотири пори року (A Year on Planet Earth (4 Seasons)). Назвіть території Землі, де зміна пір року найбільш відчутна.

Хвилясте волосся людей негроїдної раси пов'язане з тим, що вона виникла й адаптувалася до довкілля в жаркому поясі між двома тропіками. Саме таке волосся захищає від перегріву в умовах, коли Сонце тут двічі на рік буває в зеніті.

Влітку кожен градус вище +26°С знижує працездатність людини приблизно на 10%. Висока температура призводить до накопичення втоми в організмі, людині стає важко працювати фізично та інтелектуально. Витривалості й стійкості до спеки організму людини додають овочі та фрукти, багаті на вуглеводи і вітаміни, а улюблене всіма морозиво, навпаки, дає багато зайвих влітку калорій.

ВИСНОВКИ

  • Між двома основними порами року — літом і зимою — існують дві перехідні — осінь і весна.
  • Головними причинами змін пір року на Землі є її рух орбітою навколо Сонця та нахил осі обертання до площини цієї орбіти.
  • Астрономічні пори року не збігаються з кліматичними сезонами.
  • Астрономічні пори року визначають не особливостями кліматичних або погодних умов, а особливостями руху Землі навколо Сонця.

ЗАПИТАННЯ ТА ЗАВДАННЯ

  • 1. Доведіть, що послідовна зміна пір року впливає на суспільний розвиток.
  • 2. Спрогнозуйте, як змінюватимуться пори року в результаті зміни нахилу земної осі.
  • 3. Порівняйте астрономічні пори року із кліматичними сезонами.
  • 4. Складіть цифрову модель «суспільства вічного літа» на основі витрат вашої родини на опалення.

Практичні роботи

  • 15. Визначення часу сходу і заходу Сонця та тривалості дня.
  • 16. Розв’язування задач на визначення часу.
  • 17. Визначення висоти Сонця над горизонтом.

Дослідження

  • 1. Моделювання природних явищ на Землі в дні рівнодень та сонцестоянь.
  • 2. Прояви сили Коріоліса на річках своєї місцевості та їх екологічні наслідки.