Тема: Годовое обращение Земли вокруг Солнца и его географические следствия

Цель: выяснить причинно-следственные связи между обращением Земли вокруг Солнца и сезонными (годовыми) ритмами в географической оболочке.

Оборудование:глобус, теллурий, географические атласы, циркули, простые и цветные карандаши, линейки.

Вопросы для самоподготовки:

1. За какой период времени Земля совершает полный оборот вокруг Солнца?

2. Какую форму и длину имеет орбита Земли?

3. Как изменяется в течении года расстояние Земли от Солнца; скорость движения Земли по орбите?

4. В каком положении находится земная ось в процессе годичного движения?

5. Что определяет годовой режим процессов в географической оболочке?

6. Чем объяснить, что чем выше Солнце стоит над горизонтом, тем больше тепла получает земная поверхность?

7. Чем обусловлено выделение на Земле линий тропиков и полярных кругов?

8. В каком случае на Земле исчезли бы полярные круги и тропики?

9. На каких широтах и почему наблюдаются белые ночи?

10. Как проявляется в природе гравитационное взаимодействие Земли с Луной и Солнцем?

Список литературы:

Л.П. Шубаев [10], с, 72-81; Н.В. Багров и др. [2], с. 208 – 213; К.И. Геренчук и др. [4], с. 28-29, 30-32,; Н.П. Неклюкова [8], с. 47-56; Ф.Н. Мильков [6], с. 59-62; Я.И. Перельман [16]
В.В. Орленок [15], с. 5-17.

Задание 1. Демонстрация смены времен года при помощи прибора “ Теллурий-77”.

Методика следующая:

1. Установить водило на шкалу “22 декабря” - освещается и обогревается Солнцем (луч лампы) южное полушарие глобуса. Луч Солнца устанавливается над южным тропиком глобуса. А на северном полушарии лучи падают косо; там - астрономическая зима, а в полярной области – полярная ночь. Соответственно в южном полушарии полярные лето и день.

2. Продвигаем глобус (Землю) по его орбите до шкалы “22 марта”, лучи Солнца расположатся отвесно над экватором. В это время день равен ночи.

3. При дальнейшем движении наступает “22 июня”, Солнце находится отвесно над северным тропиком Рака. В северном полушарии - лето, а в южном – зима. В полярной области северного полушария – полярный день, а южного – полярная ночь.

4. Проворачиваем глобус до шкалы “22 декабря”, завершая годовой оборот.

Задание 2. Изобразить в форме чертежей положение Земли, занимаемое ею в дни летнего и зимнего солнцестояний, весеннего и осеннего равноденствий. На чертежах показать направление солнечных лучей, угол, под которым солнечные лучи падают на различные широты земного шара, плоскость эклиптики, земную ось, экватор, тропики, полярные круги, цветными карандашами провести светораздельную плоскость. Диаметр Земли взять равным 5 см, солнечные лучи изобразить параллельными прямыми, наклон земной оси на чертежах сохранить в одну сторону.

Задание 3. Вычертить кривые полуденной высоты Солнца для периода равноденствий и солнцестояний.

На оси абсцисс следует отложить градусы широты (справа от 0º- северной широты, слева от 0º- градусы южной широты), а на оси ординат – полуденную высоту Солнца. Для периода равноденствий вычерчивается одна кривая, так как угол падения солнечных лучей в период осеннего и весеннего равноденствий один и тот же. Все три кривые вычерчиваются на одном графике.

Высота полуденного Солнца над горизонтом (h) для разных широт (φ) определяется по формуле:

а) в дни равноденствий -h =90º - φ;

б) в день летнего солнцестояния

- для северного полушария-h = 90º- φ + 23º27';

- для южного полушария -h =90º- φ -23º27';

в) в день зимнего солнцестояния

- для северного полушария -h = 90º- φ - 23º27';

- для южного полушария -h = 90º - φ + 23º27';

Проанализируйте график и укажите:

1. Как изменяется (в град.) высота Солнца над горизонтом над полюсами, полярными кругами, тропиками и над экватором.

2. Какова амплитуда годовой высоты Солнца над тропиками и на всех широтах, расположенных к северу (в Северном полушарии) и к югу (в Южном полушарии) от тропиков.

3. Сколько раз и когда Солнце бывает в зените над тропиками и над экватором, на широтах между тропиками.

Терминология: афелий, белые ночи, месяц, орбита, перигелий, полярная ночь, полярные круги, полярный день, тропики, эксцентриситет, эклиптика.

Лабораторная работа №4