Природоведение. 5 класс. Ярошенко

Этот учебник можно скачать в PDF формате на сайте тут.

§ 25. Распределение солнечного света и тепла на поверхности Земли

Изучение параграфа поможет вам:

  • узнать о распределении света и тепла на Земле;
  • понять, почему на протяжении года изменяется высота Солнца над горизонтом;
  • выяснить, какая зависимость существует между высотой Солнца над горизонтом, нагреванием земной поверхности и изменением времён года.

Как изменяется высота Солнца над горизонтом в течение года. Чтобы выяснить это, вспомните результаты своих наблюдений за длиной тени, которую бросает гномон (шест длиной 1 м) в полдень. В сентябре тень была одной длины, в октябре она стала длиннее, в ноябре — еще длиннее, в 20-х числах декабря — наибольшей. С конца декабря тень снова укорачивается. Изменение длины тени гномона свидетельствует, что на протяжении года Солнце в полдень бывает на разной высоте над горизонтом (рис. 73). Чем выше Солнце над горизонтом, тем короче тень. Чем ниже Солнце над горизонтом, тем тень длиннее. Наиболее высоко поднимается Солнце в Северном полушария 22 июня (в день летнего солнцестояния), а ниже всего — 22 декабря (в день зимнего солнцестояния).

Рис. 73. Изменения высоты Солнца и длины тени на протяжении года

Времена года. Рассмотрите рис. 74. На нём видно, что одно и то же количество света и тепла, поступающее от Солнца, при его высоком положении попадает на меньший участок, а при низком — на больший. Какой участок будет нагреваться больше? Конечно, меньший, поскольку на него лучи приносят столько же света и тепла, как и на большой.

Рис. 74. Зависимость освещения и нагревания поверхности Земли от угла падения солнечных лучей

Следовательно, чем выше Солнце над горизонтом, тем отвеснее падают его лучи, тем больше нагревается земная поверхность, а от неё и воздух. Тогда наступает лето (рис. 75). Чем ниже Солнце над горизонтом, тем под меньшим углом к поверхности падают лучи, тем меньше она нагревается — наступает зима.

Рис. 75. Изменение угла между солнечными лучами и поверхностью Земли с временами года

Чем под большим углом к земной поверхности падают солнечные лучи, тем больше она освещается и нагревается.

Неравномерность распределения солнечного тепла на поверхности Земли. На поверхность шарообразной Земли солнечные лучи падают под разными углами. Под наибольшим углом к поверхности лучи падают на экваторе. По направлениям к полюсам этот угол уменьшается (рис. 76, с. 110).

Рис. 76. Уменьшение угла между солнечными лучами и поверхностью в направлении от экватора к полюсам

Станьте исследователями природы

Продолжим опыты с теллурием. Поставьте глобус так, чтобы лампа освещала полушария равномерно (земная ось всегда должна быть направлена на север). Обратите внимание, что наиболее яркое освещение будет в районе экватора. Ближе к полюсам свет падает всё более рассеянно, а сами полюса едва освещаются косыми лучами. Передвинем глобус по поверхности стола против часовой стрелки вокруг лампы, как мы это делали в предыдущих опытах, сначала на четверть окружности. Хорошо видно, что освещённый участок сместился на север. Освещение на севере — слабое, косыми лучами, но охватывает уже не только полюс, но и всю область вокруг него. При этом и область самого яркого освещения поверхности сместилась от экватора немного севернее. После смещения глобуса на половину окружности такая картина повторится для Южного полушария.

На экваторе солнечные лучи падают почти отвесно. Земная поверхность там получает больше всего солнечного тепла, поэтому в районе экватора жарко круглый год и смены времён года не бывает.

Чем дальше от экватора на север или на юг, тем угол между падающими лучами и поверхностью уменьшается. Вследствие этого меньше нагреваются поверхность и воздух. Становится прохладнее, чем на экваторе. Появляются времена года: зима, весна, лето, осень.

На полюса и приполярные районы зимой солнечные лучи совсем не попадают. Солнце по несколько месяцев не появляется из-за горизонта, и день не наступает. Это явление называется полярная ночь. Поверхность и воздух сильно охлаждаются, поэтому зимы там очень суровы. Летом же Солнце месяцами не заходит за горизонт и светит круглые сутки (ночь не наступает) — это полярный день. Казалось бы, если так долго длится лето, то и поверхность должна была бы значительно нагреваться. Но Солнце там находится низко над горизонтом, его лучи лишь скользят по поверхности Земли и почти не нагревают её. Поэтому лето вблизи полюсов холодное.

Освещение и нагревание поверхности зависят от её расположения на Земле: чем ближе к экватору, тем больше угол между солнечными лучами и поверхностью, тем сильнее она нагревается. По мере удаления от экватора к полюсам угол между лучами и поверхностью уменьшается, она нагревается меньше и становится холоднее.

Значение света и тепла для живой природы. Солнечный свет и тепло необходимы всему живому. Весной и летом, когда света и тепла много, растения находятся в состоянии активной жизнедеятельности. С приходом осени, когда Солнце над горизонтом снижается и уменьшается поступление света и тепла, большинство растений сбрасывают листву. С наступлением зимы, когда продолжительность дня небольшая, природа находится в состоянии покоя, некоторые животные (медведи, барсуки) даже впадают в спячку. Когда наступает весна и Солнце поднимается всё выше, у растений снова начинается активный рост, оживает животный мир. И всё это благодаря Солнцу.

Весной растения начинают бурно развиваться

Станьте исследователями природы

Проведите наблюдения за тем, как листья комнатных растений реагируют на солнечное освещение.

Задание 1. Выясните, как расположены листья комнатного растения, стоящего на подоконнике. Не стало ли оно «однобоким», ведь каждый листок тянется к свету? Запишите в тетради дату и результаты своих наблюдений.

Задание 2. Поверните растение к окну другой стороной.

Задание 3. Примерно через неделю снова рассмотрите расположение листьев. Какие произошли изменения? Дату и результаты этого наблюдения снова запишите в тетради. Объясните причину произошедших изменений.

Копилка знаний

Комнатные растения, такие как монстера, фикус, аспарагус, если их периодически поворачивать относительно падающего света, разрастаются равномерно во все стороны. Но цветущие растения плохо переносят такую перестановку. Азалия, камелия, герань, фуксия, бегония почти сразу сбрасывают бутоны и даже листья. Поэтому во время цветения «чувствительные» растения лучше не переставлять.

Проверка знаний

1. От чего зависит нагревание земной поверхности Солнцем?

2. Почему высота Солнца на протяжении года изменяется?

3. Почему в нашей местности происходит смена времён года?

4. Почему в направлении от экватора к полюсам становится холоднее?

5. Объясните, почему на экваторе нет времён года.