Изменение склонения Солнца в течение года

– еще одно важное следствие наклона земной оси. Оно проявляется в постепенном увеличении или уменьшении высоты полуденного стояния Солнца над горизонтом. В дни весеннего равноденствия Солнце проходит через точку пересечения небесного экватора и эклиптики. Для наблюдателя, находящегося на земном экваторе, небесный экватор располагается под прямым углом к горизонту и его плоскость пересекает точки, соответствующие востоку, солнечному зениту и западу. В дни весеннего равноденствия Солнце восходит на востоке и, следуя по эклиптике, проходит точно через зенит в полдень, а затем заходит на западе. В эти дни солнечные лучи перпендикулярны экватору и освещают Землю от Северного полюса до Южного, и на всей планете одинакова продолжительность дня и ночи.

После весеннего равноденствия Солнце покидает небесный экватор и сдвигается по эклиптике к северу от него, перемещаясь к востоку в своем видимом движении среди созвездий. Для наблюдателя на экваторе Солнце восходит несколько севернее точки востока. Затем Солнце пересекает небесный меридиан севернее точки зенита и заходит севернее западной точки горизонта. С каждым днем оно смещается дальше и дальше к северу вплоть до летнего солнцестояния, когда достигается максимальное отклонение в видимом смещении Солнца к северу – на 23°27ў (точка восхода наиболее смещена от восточной точки горизонта к северу, а точка захода Солнца находится на наибольшем удалении к северу от точки запада). В день летнего солнцестояния солнечные лучи падают отвесно на Северном тропике и максимально освещают всю полярную область, касаясь Северного полярного круга, даже на противоположной стороне земного шара. В то же самое время в Южном полушарии Солнцем освещены лишь территории к северу от Южного полярного круга, а собственно полярная область не получает солнечного света. Из-за наклона земной оси, а также в зависимости от положения Земли на орбите круг, ограничивающий освещенную Солнцем часть земной поверхности, или линия восходов и заходов, проходящая вокруг Земли, неодинаково охватывает разные широты. Поэтому продолжительность светового дня в Северном полушарии оказывается больше, чем темное время суток, и меньше – в Южном.

19. Пояса освещения Земли

Пояса освещённости — части поверхности Земли, ограниченные тропиками и полярными кругами и различающиеся по условиям освещённости. Формирование пяти поясов освещенности вызвано наклоном оси вращения Земли к плоскости орбиты и движением Земли вокруг Солнца. Пояса отличаются высотой полуденного Солнца над горизонтом, продолжительностью дня и, следовательно, тепловыми условиями.
Пояса освещения, или астрономические тепловые пояса, выделяются по высоте Солнца над горизонтом и продолжительности освещения. В жарком поясе, расположенном между тропиками,

Солнце дважды в год в полдень бывает в зените. На линиях тропи-

ков Солнце стоит в зените только один раз в году: на Северном

тропике (тропик Рака) Солнце стоит в зените в полдень —

22 июня, на Южном тропике (тропик Козерога) — 22 декабря.

Продолжительность дня в жарком поясе в течение года изменяет-

ся мало (от 11 до 13 часов). мало (от 11 до 13 часов).

Между тропиками и полярными кругами выделяются два уме-

ренных пояса. В них Солнце никогда не стоит в зените, продолжи-

тельность дня и высота Солнца над горизонтом сильно меняются

в течение года. Однако в течение суток обязательно бывает смена

дня и ночи. Между полярными кругами и полюсами расположены

два холодных пояса, здесь бывают полярные дни и ночи. Следова-

тельно, в году бывают дни, когда Солнце вообще не показывает-

ся из-за горизонта или не опускается за горизонт.

Положение тропиков и полярных кругов не остается постоян-

ным, оно изменяется в зависимости от изменения наклонения

плоскости орбиты Земли. Плоскость земной орбиты колеблется в

пространстве, и за 40 000 лет наклон к экватору изменяется от

24°36' до 2Г58'. Это сопровождается расширением и сужением по-

ясов освещения. Если бы ось Земли была перпендикулярна к плос-

кости орбиты, то пояса освещения не выделялись бы.

Смена времен года обусловливает годовой ритм в географиче-

ской оболочке. В жарком поясе годовой ритм зависит главным об-

разом от изменения увлажнения, в умеренном — от температуры,

в холодном — от условий освещения. Наклон оси вращения Земли к плоскости орбиты и её движение вокруг Солнца приводят к формированию на Земле пяти поясов освещения. Они отличаются высотой полуденного стояния Солнца над горизонтом, продолжительностью дня и соответственно тепловыми условиями и ограниченны тропиками и полярными кругами. Около 40 % поверхности Земли занимает лежащий между тропиками жаркий пояс. День и ночь здесь мало отличаются по продолжительности, а солнце бывает в зените дважды в году.

52 % территории Земного шара приходится на расположенные между тропиками и полярными кругами умеренные пояса, где солнце никогда не бывает в зените. Продолжительность дня и ночи зависит от широты и времени года. Около полярных кругов (с 60° до 66,5°) летом Солнце ненадолго и неглубоко уходит за горизонт, вечерняя и утренняя зори сливаются, и наблюдаются так называемые белые ночи.

Холодные (полярные) пояса занимают всего 8 % земной поверхности к северу и югу от полярных кругов. Зимой здесь наблюдаются полярные ночи, когда Солнце не показывается из-за горизонта, а летом – полярные дни, когда Солнце не заходит за горизонт. Продолжительность их увеличивается от одних суток – на полярных кругах, до полугода – на полюсах.

20. «Тропический год», «Звёздный год»,»Зенит», «Надир»

Тропический год - промежуток времени от одного зимнего солнцестояния до другого.365дней 5ч.48мин.

Звёздный год- промежуток времени, за который Солнце возвращается в ту же точку неба относительно звезд. 365 дней 6ч.9с.

Зенит – это верхняя точка пересечения отвесной линии с небесной сферой.

Надир- точка пересечения сферы небесной с отвесной линией, продолженной вниз из места наблюдения.противоположна зениту.

21. Местное время, поясное время, декретное время, линия перемены дат

Местное время – время, опред. для данного места на Земле. Зависит от географ. и долготы места и одинаково для всех точек на одном меридиане.

Поясное время – среднее солн. время, определяемое до 24 основных географ. меридианов, отстоящих на 15^о по долготе. Поверхность Земли разделена на 24 час. пояса, в пределах каждого из кот. п. в. совпадает со временем, проходящего через них основного меридиана. П. в. в смежных поясах различается на 1 час, отсчет ведется с запада на восток от Гринвичского меридиана.

Декретное время – поясное время плюс 1 час (постоянно в течение года) с дополнительным переводом часовой стрелки на 1 час вперед в летнее время. Перевод осуществляется с последней субботы на воскресенье в марте и соответственно в октябре. Д. в.вводится для экономии топливно-энергетических ресурсов.

Линия перемены дат – условная линия на поверхности земного шара, разграничивающая места, имеющие в один и тот же момент времени календарные даты, разнящиеся на одни сутки.

Ме́стное вре́мя — одинаковое время в один момент суток в точках, расположенных на одном меридиане.

Поясное время, система счёта времени, основанная на разделении поверхности Земли на 24 часовых пояса: во всех пунктах в пределах одного пояса в каждый момент П. в. одинаково, в соседних поясах оно отличается ровно на один час.

Декре́тное вре́мя — система исчисления времени «поясное время плюс один час». Применялось с 16 июня 1930 года до 31 марта 1991 года в СССР, с 19 января 1992 года до 27 марта 2011 года в РФ, в настоящее время применяется в ряде стран СНГ. Декре́тное вре́мя является одним из способов использования в стране или на какой-либо территории такого времени, которое опережает «своё время».

(время своего географического часового пояса) на один час.

Ли́ния переме́ны да́ты — условная линия на поверхности земного шара, проходящая от полюса до полюса, по разные стороны которой местное время отличается на сутки (или почти на сутки). То есть, по разные стороны часы показывают примерно одно время суток (возможна разница на один-три часа из-за смены часовых поясов), однако на западной стороне линии дата сдвинута на один день вперёд относительно восточной.

Примерно соответствуя меридиану 180°, проходящему в основном по океану, на практике линия перемены дат определена местами довольно плохо. Не существует никакого международного соглашения относительно линии смены дат, ведь местное время определяется правительствами на своей территории и прилегающих территориальных водах, а не в международных водах Океана.

 

22.Солнечная радиация – основной источник энергии в географической оболочке. Интенсивность прямой солнечной радиации. Отражение солнечной радиации. Поглощённая радиация(т.11.10)

Под солнечной радиацией мы понимаем весь испускаемый Солнцем поток радиации, который представляет собой электромагнитные колебания различной длины волны. В гигиеническом отношении особый интерес представляет оприческая часть солнечнечного света, которая занимает диапозон от 280-2800 нм. Более длинные волны -- радиоволны, более короткие -- гамма-лучи, ионизируещее излучение не доходят до поверхности Земли, потому что задерживаются в верхних слоях атмосферы, в озонов слое в частности. Озон распространен в всей атмосфере, но на высоте около 35 км формирует озоновый слой.

Интенсивность солнечной радиации зависит в первую очередь от высоты стояния солнца над горизонтом. Если солнце находится в зените, то путь который проходит солнечные лучи будет значительно короче, чем их путь если солнце находится у горизонта. За счет увеличения пути интенсивность солнечной радиации меняется. Интенсивность солнечной радиации зависит также от того под каким углом падают солнечные лучи, от этого зависит и освещаемая территория (при увеличении угла падения площадь освещения увеличивается). Таким образом, та же солнечная радиация приходится на большую поверхность, поэтому интенсивность уменьшается. Интесивность солнечной радиации зависит от массы воздуха через который проходит солнечные лучи. Интенсивность солнечной радиации в горах будет выше чем над уровнем моря, потому что слой воздуха через который проходят солнечные лучибудет меньше чем над уровнем моря. Особое значение представляет влияние на интенсивность солнечной радиации состояние атмосферы,ее загрязнение. Если атмосфера загрязнена, то интенсивность солнечной радиации снижается (в городе интенсивность солнечной радиации в среднем на 12% меньше чем в сельской местности). Напряжение солнечной радиации имеет суточный и годовой фон, то есть напряжение солнечной радиации меняется в течении суток, и зависит также от времени года. Наибольшая интенсивность солнечной радиации отмечается летом, меньшая -- зимой. По своему биологическому действию солнечная радиация неоднородна: оказывается каждая длина волны оказывает различное действие на организм человека. В связи с этим солнечный спектр условно разделен на 3 участка:

1. ультрафиолетовые лучи, от 280 до 400 нм

2. видимый спектр от 400 до 760 нм

3. инфракрасные лучи от 760 до 2800 нм.

Солн. радиация – это вся совокуп­ность солнечной материи и энергии, поступающей на Землю. Она сост. из 2 основных частей: а) тепловой и световой радиа­ции, представляющей собой совокупность электромагнитных волн, и б) корпускулярной радиации.

На Солнце тепловая энергия ядерных реакций переходит в лу­чистую. При падении солнечных лучей на земную поверхность она снова превращается в тепловую. Солнечная радиация, таким образом, несет свет и тепло. Она доставляет энергию для био­сферы и является начальным фактором обеспечения человечества продовольствием.

Интенсивность радиации определяется за предела­ми атмосферы, т.к. при прохождении через воздушную сферу она преобразуется и ослабевает.

Ин-сть рад. выражается солнечной постоянной - поток солнечной энергии за 1 мин на площадь сечением в 1 см², перпендикулярную солнечным лучам и располо­женную вне атмосферы; или: количество тепла, которое получает в 1 мин на верхней границе атмосферы 1 см² черной поверхности, перпендикулярной лучам.

Отраженная радиация- это часть суммарной радиации, достигшей земной поверхности, которая отразилась в атмосферу. Отражательная спос-ть наземных и водных поверхностей наз. альбедо. Оно исчисл. в % отраж. радиации от упавшей на данную поверхность.

Поглощенная радиация- это часть суммарной радиации, достигшей земной поверхности, кот. поглотилась почвой и водоемами.

 

23. Явления, связанные с рассеянием радиации

С рассеянием радиации связаны такие явления, как голубой цвет неба, сумерки и заря, а также видимость. Голубой цвет неба — это цвет самого воздуха, обусловленный рассеянием в нем солнечных лучей. С высотой, по мере уменьшения плотности воздуха, т. е. количества рассеивающих частиц, цвет неба становится темнее и переходит в густо-синий, а в стратосфере — в черно-фиолетовый.
Чем больше в воздухе помутняющих примесей более крупных размеров, чем молекулы воздуха, тем больше доля длинноволновых лучей в спектре солнечной радиации и тем белесоватее становится окраска небесного свода. Рассеяние меняет окраску прямого солнечного света. Солнечный диск кажется тем желтее, чем ближе он к горизонту, т. е. чем длиннее путь лучей через атмосферу и чем больше рассеяние.
Рассеяние солнечной радиации в атмосфере обусловливает рассеянный свет в дневное время. В отсутствии атмосферы на Земле было бы светло только там, куда попадали бы прямые солнечные лучи или солнечные лучи, отраженные земной поверхностью и предметами на ней.
После захода солнца вечером темнота наступает не сразу. Небо, особенно в той части горизонта, где зашло солнце, остается светлым и посылает к земной поверхности рассеянную радиацию с постепенно убывающей интенсивностью - сумерки. Причиной его является освещение солнцем, находящимся под горизонтом, высоких слоев атмосферы.
Так называемые астрономические сумерки продолжаются вечером до тех пор, пока солнце не зайдет под горизонт на 18°; к этому моменту становится настолько темно, что различимы самые слабые звезды. Утренние сумерки начинаются с момента, когда солнце имеет такое же положение под горизонтом. Первая, часть вечерних или последняя часть утренних астрономических сумерек, когда солнце находится под горизонтом не ниже 8°, носит название гражданских сумерек.
Продолжительность астрономических сумерек меняется в зависимости от широты и от времени года. В средних широтах она от полутора до двух часов, в тропиках меньше, на экваторе немногим дольше одного часа.
В высоких широтах летом солнце может не опускаться под горизонт вовсе или опускаться очень неглубоко. Если солнце опускается под горизонт менее чем на 18°, то полной темноты вообще не наступает и вечерние сумерки сливаются с утренними. Это явление называют белыми ночами.
Сумерки сопровождаются красивыми, иногда очень эффектными изменениями окраски небесного свода в стороне солнца. Эти изменения начинаются еще до захода или продолжаются после восхода солнца. Они имеют довольно закономерный характер и носят название зари. Характерные цвета зари — пурпурный и желтый; но интенсивность и разнообразие цветовых оттенков зари меняются в широких пределах в зависимости от содержания аэрозольных примесей в воздухе. Разнообразны и тона освещения облаков в сумерках.
В части небосвода, противоположной солнцу, наблюдаются явления противозари, также со сменой цветовых тонов, с преобладанием пурпурных и пурпурно-фиолетовых. После захода солнца в этой части небосвода появляется тень Земли: все более растущий в высоту и в стороны серовато-голубой сегмент.
Явления зари объясняются рассеянием света мельчайшими частицами атмосферных аэрозолей и дифракцией света на более крупных частицах.

24. Радиационный баланс и радиационный бюджет географической оболочки. Тепловой баланс и режим земной поверхности и тропосферы

Разность между поглощенной радиацией и эффективным излучением называют радиационным балансом земной поверхности. Другое ее название — остаточная радиация. В ночные часы, когда суммарная радиация отсутствует, отрицательный радиационный баланс равен эффективному излучению. Радиационный баланс земной поверхности за год положительный повсюду на Земле, кроме ледяных плато Гренландии и Антарктиды. На океанах радиационный баланс больше, чем на суше в тех же широтах. Это объясняется тем, что радиация в океанах поглощается большим слоем, чем на суше, а эффективное излучение не такое большое вследствие более низкой температуры морской поверхности, чем поверхности суши.

· Радиационный бюджет земной поверхности
Сложный и противоречивый процесс прихода и расхода солнечного радиационного тепла поверхностью земного шара выражается радиационным бюджетом (балансом) – результатом двух противоположных по направленности процессов: прихода и расхода тепла.

· Земная поверхность, т. е. поверхность почвы или воды (а также и растительного, снежного, ледяного покрова), непрерывно разными способами получает и теряет тепло. Через земную поверхность тепло передается вверх — в атмосферу и вниз — в почву или в воду. Во-первых, на земную поверхность поступают суммарная радиация и встречное излучение атмосферы. Они в большей или меньшей степени поглощаются поверхностью, т. е. идут на нагревание верхних слоев почвы и воды. В то же время земная поверхность излучает сама и при этом теряет тепло. Тепло, затраченное на испарение воды, передается атмосфере при конденсации пара в виде скрытой теплоты парообразования. Этот процесс выполняет главную роль в нагревании воздуха и движении воздушных масс.

· Альбедо- способность поверхности отражать солнечные лучи

Тропосфера нагревается путем турбулентного, струйного, вихревого перемешивания: воздух нижнего, прилегающего к земле слоя, нагревается, струями поднимается, на его место опускается верхний холодный воздух, который тоже нагревается. Таким образом, тепло быстро передается от почвы воздуху, от одного слоя к другому.

Тепловой режим континентов в связи с их географическим положением различен. Затраты тепла на испарение на северных материках определяется их положением в умеренном поясе; в Африке и Австралии – аридностью их значительных площадей. На всех океанах огромная доля тепла затрачивается на испарение. Затем часть этого тепла переносится на материки и утепляет климат высоких широт.

25. Качественные отличия географической оболочки от других оболочек

Качественные отличия географической оболочки от других оболочек Земли: географическая оболочка формируется под действием как земных, так и космических процессов; исключительно богата разными видами свободной энергии; вещество присутствует во всех агрегатных состояниях; чрезвычайно разнообразна степень агрегированности вещества — от свободных элементарных частиц через атомы, ионы, молекулы до химических соединений и сложнейших биологических тел; концентрация тепла, притекающего от Солнца; наличие человеческого общества.

26. Основные закономерности географической оболочки

Географическая оболочка обладает рядом закономерностей. К важнейшим из них относятся целостность, ритмичность развития, горизонтальная зональность и высотная поясность.

Целостность – единство географической оболочки, обусловленное тесной взаимосвязью слагающих его компонентов. Причем географическая оболочка не механическая сумма компонентов, а качественно новое образование, обладающее своими особенностями и развивающееся как единое целое. Изменение одного компонента неизбежно приводит к изменению других и географической оболочки в целом. Целостность свойственна всем природным комплексам. Она достигается круговоротом вещества и энергии. Целостность – важнейшая географическая закономерность, на знании которой основывается теория и практика рационального природопользования.

Географической оболочке свойственная ритмичность развития – повторяемость во времени тех или иных явлений. В природе существуют ритмы разной продолжительности - суточный, внутривековой, сверхвековой.

Планетарной географической закономерностью установленной великим русским ученым В.В Докучаевым, является зональность – закономерное изменение природных комплексов по направлению от экватора к полюсам. Наиболее крупные зональные подразделения географической оболочки – географические пояса. Они отличаются друг от друга температурными условиями, а также общими особенностями циркуляции атмосферы, почвенно-растительного покрова. Интересная закономерность изменения природы, получившая название высотной поясности, наблюдается в горных районах. Высотная поясность – закономерная смена природных компонентов и природных комплексов с подъемом в горы от подножия до вершин.

 

27. Суточное движение Земли и его географические следствия. Понятие «Звёздные сутки» и «Солнечные сутки»

Осевое вращение Земли происходит с запада на восток или против часовой стрелки, если смотреть от северного полюса Мира. Это направление движения присуще всей нашей Галактике, размеры его космические.

Время оборота вокруг оси — сутки — может быть определено по Солнцу и по звездам.

Солнечными сутками называется промежуток времени между двумя последовательными прохождениями центра Солнца через меридиан точки наблюдения. В связи со сложностью движений Солнца и Земли истинные солнечные сутки изменяются. Поэтому для определения среднего солнечного времени применяются такие сутки, продолжительность которых равна средней длине суток в течение года.

Так как Земля движется вокруг Солнца в том же направлении, в котором вращается вокруг оси, то солнечные сутки несколько длиннее действительного времени полного оборота Земли. Последнее определяется временем между двумя прохождениями звезды через меридиан данного места.

Звё́здные су́тки — период вращения какого-либо небесного тела вокруг собственной оси в инерциальной системе отсчёта, за которую обычно принимается система отсчёта, связанная с удалёнными звёздами. Для Земли это время, за которое Земля совершает один оборот вокруг своей оси по отношению к далёким звёздам.Звездные сутки равны 23 часам 56 минутам и 4 секундам. Это и есть действительное время суточного оборота Земли.

 

28. Магнитосфера Земли

 

Магнитосфера — область околоземного пространства, запол-

ненная заряженными частицами, движущимися в магнитном поле

Земли. Она отделена от межпланетного пространства магнитопа-

узой. Это внешняя граница магнитосферы. Влияние магнитного

поля проявляется в том, что магнитная стрелка компаса устанав-

ливается в направлении магнитных силовых линий. Северный ко-

нец стрелки магнитного компаса всегда показывает на магнитный полюс Северного полушария. Плоскость большого круга, в кото-

ром устанавливается стрелка компаса, называется магнитным ме-