Форма и размеры Земли — презентация онлайн

* Земля, как и другие планеты Солнечной
системы, имеет шарообразную форму. Её
диаметр около 12 750 км.
* Человек видит лишь небольшую часть Земли,
поэтому земная поверхность кажется ему
плоским кругом.
* Во времена Пифагора (VI век до н. э.) люди
стали предполагать, что Земля – шар, как и
другие планеты.
* Первые доказательства шарообразности
Земли принадлежат древнегреческому
ученому Аристотелю (IV в. до н.э.).
* К ним он относил наблюдения за лунными
затмениями, во время которых тень от
Земли, отбрасываемая на поверхность Луны,
всегда круглая; расширение, горизонта при
подъёме в вверх.
* Первым, кто измерил величину земного
шара, был древнегреческий ученый
Эратосфен (III–II вв. до н. э.).
* Он измерил длину дуги 1° меридиана, а
затем на этой основе рассчитал длину
всей окружности Земли по меридиану.
* Она оказалась равной около 40 000 км,
что близко к действительности.
* Таким образом, учёные Древней Греции
имели в общем правильные
представления о фигуре и размерах
Земли.
* В период Средневековья, в Европе
вплоть до XV-го века, многие научные
представления античных народов о
Земле были забыты.
*
* Градусная сеть – система меридианов и
параллелей на географических картах и
глобусах, которая служит для отсчёта
географических координат точек земной
поверхности – широты и долготы.
* Шарообразная Земля вращается вокруг оси,
поэтому у неё есть две неподвижные точки –
полюса, которые являются точками отсчёта.
* Географические полюса – Северный и Южный –
точки пересечения воображаемой оси вращения
Земли с земной поверхностью. На полюсах нет
сторон горизонта.
* Экватор (лат. aequator – уравнитель) – линия
пересечения земного шара плоскостью,
проходящей через центр Земли
перпендикулярно оси её вращения. Экватор
делит земной шар на два полушария – северное и
южное. Его длина около 40 076 км.
* Параллели (греч. parallelos
идущие рядом) линии
сечения поверхности земного шара плоскостями,
параллельными плоскости экватора.
* По другому – это линии на поверхности Земли,
проведенные параллельно экватору.
* Длина параллелей от экватора к полюсам
уменьшается.
* Меридианы (лат. meridianus – полуденный) – линии
сечения поверхности плоскостями, проходящими
через ось вращения Земли и соответственно через
оба её полюса.
* Полная длина земного меридиана – около 40009 км.
Длина 1° меридиана в среднем 111,1 км. Из-за
сплюснутости Земли она больше (111,7 км) у
полюсов и меньше у экватора (110,6 км).
* Градусная сеть позволяет
определить местоположение
любой точки на земной
поверхности с помощью
географических координат –
широты и долготы.
* Географическая широта φ
–
угол между плоскостью
экватора и отвесной линией в
данной точке, иначе – угловое
расстояние точки от экватора.
Изменяется от 0о (экватор) до
90° (полюса). Различают
северную и южную широту.
Рис.
5.
Географические
координаты: φ°– географическая
широта,
λ°–
географическая
долгота
* Ось вращения Земли наклонена к
плоскости орбиты под углом 66,5° и
перемещается в пространстве параллельно самой себе в течение года.
* Это приводит к важнейшим географическим следствиям – смене времен
года и неравенству дня и ночи.
Наклон земной оси к
плоскости орбиты и
сохранение её
ориентировки в
пространстве
обусловливает
различный угол
падения солнечных
лучей и
соответственно
различия в
поступлении тепла на
земную поверхность, а
также неодинаковую
продолжительность
дня и ночи в течение
года на всех широтах,
кроме экватора.
* 22 июня земная ось северным концом обращена к Солнцу.
* В этот день – день летнего солнцестояния – солнечные лучи
в полдень отвесно падают на 23,5° параллель северной
широты – так называемый северный тропик.
* Все параллели севернее экватора до 66,5° с. ш. большую
часть суток освещены, на этих широтах день длиннее ночи.
* Севернее 66,5° с. ш. в день летнего солнцестояния
территория полностью освещена Солнцем – там полярный
день.
*Параллель 66,5° с. ш. является границей, с
которой начинается полярный день – это
северный полярный круг.
*В этот же день на всех параллелях южнее
экватора до 66,5° ю. ш. день короче ночи.
*Южнее 66,5° ю. ш. территория на освещена
совсем – там полярная ночь. Параллель 66,5° ю.
ш. – южный полярный круг.
*22 июня – начало астрономического лета в
северном полушарии и астрономической зимы – в
южном полушарии.
* 22 декабря земная ось южным концом обращена к
Солнцу (рис. 7, справа).
* В этот день – день зимнего солнцестояния солнечные
лучи в полдень отвесно падают на 23,5° параллель
южной широты – так называемый южный тропик.
* На всех параллелях южнее экватора до 66,5° ю. ш. день
длиннее ночи.
* Начиная с южного полярного круга устанавливается
полярный день.
* В этот день на всех параллелях севернее экватора до
66,5° с. ш. день короче ночи.
* За северным полярным кругом – полярная ночь.
* 22 декабря – начало астрономического лета в южном
полушарии, астрономической зимы – в северном
полушарии.
* 21 марта – в день весеннего равноденствия и 23
сентября – в день осеннего равноденствия терминатор
проходит через оба полюса Земли и делит все параллели
пополам.
* Северное и южное полушария в эти дни освещены
одинаково, день всюду на Земле равен ночи.
* Солнечные лучи в полдень в зените над экватором,
полушария получают одинаковое количество тепла.
* На Земле 21 марта и 23 сентября – начало
астрономической весны и осени в соответствующих
полушариях.
Для выполнения заданий на определение высоты Солнца
над горизонтом в различных пунктах, находящихся на одной
параллели, необходимо определить полуденный меридиан,
используя данные о времени Гринвичского меридиана.
Полуденный меридиан определяется по формуле:

• (12час.- время Гринвичского меридиана)·15º
если меридиан в Восточном полушарии;
• (время Гринвичского меридиана — 12 час.)·15º
если меридиан в Западном полушарии.
Чем ближе расположены предложенные в задании меридианы к
полуденному меридиану, тем выше в них будет находиться Солнце,
чем дальше — тем ниже.
Длина дуги одного часового пояса-15
градусов.
При движении на восток от
Гринвичского меридиана время каждого
последующего пояса увеличивается на
один час
При движении к западу от Гринвичского
меридиана время каждого
последующего часового пояса
уменьшается на один час
Повторим !
Задание №1
Определите, в каком из пунктов,
обозначенных буквами на карте
Евразии, 1 августа Солнце будет
находиться ниже всего над горизонтом
в 9 часов по солнечному времени
Гринвичского меридиана. Запишите
обоснование своего ответа.
Решение:
Определяем полуденный меридиан:
(12-9)х15=45 (15-длина дуги одного
часового пояса)
Дальше всего от полуденного
меридиана располагается т. D,значит
здесь солнце ниже всего над
горизонтом.
Задание№2
Определить географическую долготу
пункта, если известно что 14 июня местное
время в нем 3 часа, а в Лондоне в этот
момент –полночь.
1).Определяем часовой пояс пункта:
отличается от Лондона на три часа, время
больше, значит двигаемся на восток –III
часовой пояс.
2)Длина дуги одного часового пояса-15
градусов, значит пункт будет удален на
15х3=45
3)Пункт находится на меридиане- 45 в.д.
Задание №3
На каком меридиане расположен пункт,
если в полдень по Гринвичу местное
время на нем 9 часов?
(45 з.д.)
Задача № 1
Определите географическую долготу пункта, если известно,
что 1 июня местное время в нем 3 часа ночи, а в Лондоне в
этот момент полночь. Ход ваших рассуждений запишите.
Разница
Какова
во времени
разница между
во
времени
пунктами
между
составляет
пунктами?
3 часа
Вспомните,
За один
на сколько
час Земля
градусов
Земля
поворачивается
поворачивается
вокругвокруг
своей
оси
осиза
наодин
15°. Значит,
час? Выполните
долгота
данного пункта
вычисления
отличается от
долготы Лондона на 45°.
правильный ответ
Разница во времени между пунктами составляет три часа. За один
час Земля поворачивается вокруг своей оси на 15°. Значит,
долгота данного пункта отличается от долготы Лондона на 45°.
Лондон расположен на меридиане 0°. Так как время в данном
пункте больше, чем в Лондоне, то он расположен восточнее.
Следовательно, долгота данного пункта 45° в.д.
Задача № 2
Определите две параллели, над которыми Солнце в полдень
22 июня находится на высоте 76,50 над горизонтом.
Вспомните, где находится
Солнце 22 июня?
Зная, что Солнце стоит в зените
(т.е. над головой наблюдателя
под углом
900 ),=можно
90° − 76,5°
13,5° ли
определить, на сколько градусов
параллели будут севернее и
южнее?
В зените Солнце находится
1)
Как23,5°
определить
+ над
13,5°
северным
=две
37°параллели,
тропиком,
надзначит
которыми
76,50
будет на 13,50 севернее
2)
Солнце
23,5°
и вюжнее
-полдень
13,5°:= 10°
22 июня находится на высоте
1) 23,5° + 13,5° = 37°
76,50 над горизонтом, если мы знаем широту
2) 23,5° — 13,5° = 10° северного тропика и на сколько градусов
Ответ: Параллели 37с. ш
параллели
и 10с.ш. севернее и южнее тропика?
правильный ответ
Задача № 3
Определите, в каком из пунктов — Каире (30° с. ш. и 31° в. д),
Великом Новгороде (58° с. ш. и 31° в. д.) или Карлсборге
(58° с. ш. и 14° в. д), 1 июня солнце раньше всего по
московскому времени поднимется над горизонтом.
Запишите обоснование вашего ответа.
Все
города
находятся в
В каких
полушариях
северном
и в восточном
находятся
города?
полушариях.
правильный ответ
1 июня – это период времени
Как изменяется
после весеннего равноденствия,
продолжительность дня в
значит продолжительность дня
северном полушарии 1 июня?
увеличивается при удалении от
экватора. Исключим город Каир
Новые
Где начинаются
сутки начинаются
новые сутки?
на 180
Сделайте
меридиане.
вывод,
Чем восточнее,
чем восточнее,
тем
раньше начинается
тем…. новый день.
Раньше всего солнце поднимется над горизонтом в Великом
Новгороде. Он находится восточнее Карлсборга, но при этом
севернее Каира (в период после весеннего равноденствия в
Северном полушарии продолжительность дня увеличивается при
удалении от экватора)
Задача № 4
Определите,
в какойподнимется
из точек,
Раньше
всего Солнце
обозначенных
буквами
на карте,
над горизонтом
в пункте
Б:
10
Солнце
всего по
1)мая
пункты
Б и раньше
В расположены
времени
Гринвичского
меридиана
восточнее
пункта А, значит,
там
поднимется
надСолнце,
горизонтом.
раньше
появится
так как
Запишите
обоснование
вашего
Земля вращается
на восток;
ответа.
2) пункт Б расположен
севернее
пункта В, в северном полушарии
Новые
Где начинаются
сутки начинаются
новые сутки?
на 180
в это время продолжительность
Сделайте
меридиане.
вывод,
Чем восточнее,
чем восточнее,
тем
дня увеличивается с юга на
раньше начинается
тем…. новый день.
север.
Ответ: Б.
Продолжительность
Как изменяется дня
увеличивается
продолжительность
с юга на
дня
север
в
северном полушарии 10 мая?
правильный ответ
Задача № 5
Определите,
каком из
Выше всеговСолнце
пунктов,
обозначенных
будет там,
где полдень
буквами на карте
(12-7)х15=75
° в.д.
Евразии,
августа
Все
пункты1на
одной
СолнцеПункт
будетС
широте.
находиться
выше всего
ближе меридиану
на
над
горизонтом
в7
котором
полдень.
часов по солнечному
времени Гринвичского
меридиана. Ход ваших
рассуждений
запишите.
НаКак
одной
расположены
широте, но
долгота
пункты?
разная
Вспомните,
какому
расстоянию
между
Различие
в один
час времени
меридианами соответствует
в один
соответствует
в 15 ° междуразличие
меридианами.
час времени?
Проведите
5×15˚=75˚
в.двычисления
В полдень по времени
12 –Гринвичского
7=5
меридиана
местное время
Разница
в указанном
во времени
пункте
5 часов
7 часов. Как
определить разницу во времени?
правильный
ответ
Задача № 6
Географические координаты пунктов А, Б, В и Г показаны в
таблице. Определите, в каком из этих пунктов 11 июня
Солнце будет находиться выше всего над горизонтом в 8
часов утра по солнечному времени Гринвичского меридиана.
Запишите обоснование вашего ответа.
В 8 часов утра по
Определите на каком
солнечному времени
меридиане полдень
Гринвичского меридиана
полдень на меридиане
(12 — 8) · 15°= 60° в.д.
В 8 часов утра по
солнечному времени
Гринвичского меридиана
полдень на меридиане
(12 — 8) · 15°= 60° в.д.
Чем ближе к этому
меридиану, тем Солнце
выше.
Из данныхответ
пунктов
правильный
ближе всего к меридиану
60° в. д. находится пункт
Какой пункт
ближе
всего
А.Пункт
Значит
выше
всего над
А
находится
к
этому
горизонтом Солнце будет
меридиану?
в нем.
Задача № 7
Определите географическую широту пункта, если известно,
что в дни равноденствия полуденное Солнце стоит там на
высоте 60˚. (Тень от предметов падает на север)
Ход ваших рассуждений запишите.
Где находится
В северном
объект,
полушарии
если тень
от предметов падает на север?
Высота
Что происходит
полуденного
с высотой
Солнца
уменьшается
полуденного
к северу
Солнца
и при
югу от
экватора
движении
соответственно
от экватора? с
Сделайте
широтой.
вычисления
90˚- 60˚= 30˚ с.ш.
Где
В дни
находится
равноденствия
Солнце в
Солнце
дни равноденствия?
стоит в зените
над экватором, т.е. его
полуденная высота на
экваторе составляет 90˚.
правильный ответ
Если тень от предметов падает на север, значит, пункт находится
в северном полушарии. В дни равноденствия Солнце стоит в
зените над экватором, т.е. его полуденная высота на экваторе
составляет 90˚. Высота полуденного Солнца уменьшается к
северу и югу от экватора соответственно с широтой. Ищем
разницу высот 90˚- 60˚= 30˚ с.ш. — это и есть искомая широта.
Задача № 8
Определите географические координаты пункта,
расположенного в США, если известно, что 23 сентября
в 17 часов по солнечному времени Гринвичского меридиана
в этом пункте полдень и Солнце находится на высоте 53°
над горизонтом. Ход ваших рассуждений запишите.
23находится
сентября -Солнце
день
Где
равноденствия.
Солнце
23 сентября?
находится в зените над
экватором (над головой
наблюдателя — 90°)
23 сентября — день
равноденствия. Солнце
находится в зените над
экватором Значит широта
пункта: 90° − 53° = 37° с. ш.
Время в пункте на 5 часов
отличается от гринвичского,
значит долгота пункта:
15° х 5 = 75° з.д.
Зная,
90° высоту
− 53° = 37°
Солнца
с.ш. в
пункте, как вычислить
географическую широту?
12 – 17
В =полдень
-5. Разница
по времени
во времени 5
Гринвичского
часов (меньше
меридиана
гринвичского,
местное
время
значит
в указанном
долгота западная).
пункте 17
часов.
Различие
Как определить
в один час разницу
времениво
времени?
соответствует
Как определить
в 15 ° между
долготу?
меридианами.
15° х 5 = 75° з.д.
правильный ответ
Полуденная высота Солнца над горизонтом
на данной паралели равна разности между
высотой Солнца над паралелью, над
которой оно стоит в зените и разницей в
широте между этими паралелями
Полуденная высота Солнца над горизонтом
одинакова на паралелях, расположеных на
одинаковом расстоянии от паралели над
которой оно в зените
Повторим!
II. Задания на определение высоты Солнца над горизонтом
в различных пунктах, не находящихся на одной параллели,
и когда есть указание на день зимнего ( 22 декабря) или
летнего(22 июня) солнцестояния
Чтобы выполнить задания по определению продолжительности дня
(ночи) в связи с изменением угла наклона земной оси к плоскости
орбиты, нужно проводить анализ предложенной в задании ситуации.
Например, если территория находится в условиях большой
продолжительности дня ( в июне в северном полушарии), то чем ближе
территория находится к Полярному кругу, тем день длиннее, чем дальше
— тем короче.
Задача №2.
Определите, в каком из пунктов, обозначенных буквами на
карте России, 20 июня Солнце позже всего по времени
Гринвичского меридиана поднимется над горизонтом.
Алгоритм решения:
Для выполнения подобных заданий,
необходимо :
1. Вспоминаем особенности освещения Земли в
день летнего солнцестояния;
2.Проводим анализ положения указанных в
задании пунктов относительно полярного
круга; делаем вывод о продолжительности
дня.
3.Помним, что Земля движется против часовой
стрелки, и чем восточнее находится пункт, тем
раньше Солнце встанет над горизонтом.
Задача №3.
Определите, на какой из параллелей: 20° с.ш., 10° с.ш., на
экваторе,
10° ю.ш., или 20° ю.ш. – будет наблюдаться максимальная
продолжительность дня в день, когда Земля находится на
орбите в положении, показанном на рисунке цифрой 3? Свой
ответ обоснуйте.
Элементы содержания верного ответа
(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие
его смысла)
1. Анализируем положение Земли в точке 3.
В точке 3 Земля находится в день зимнего
солнцестояния — 22 декабря, в условиях
большей продолжительности дня — Южное
полушарие.
2. Максимальная продолжительность дня
будет на широте 20 ю.ш., т.к. эта параллель
занимает самое южное положение.
Формулы для решения задач
Высота полуденного Солнца в любой точке планеты определяется
по формуле:
h = 90° – φ + δ, где:
h – высота Солнца над горизонтом в полдень,
φ – широта места наблюдения,
Для дней равноденствия (Солнце в зените на экваторе) эта формула
преобразуется так:
h = 90° – φ
Для дней солнцестояния формула становится следующей:
h = 90° – φ ± 23,5°
В дни равноденствия 23,5 берется с положительным знаком, если
искомый пункт находится в том же полушарии, что и широта, где
Солнце стоит в зените, и с отрицательным знаком, если искомый
пункт находится в противоположном полушарии.
III. Задачи на определение координат объекта по
положению солнца.
Для определения географической широты учитывается
зависимость угла падения солнечных лучей от широты
местности.
В дни равноденствия ( 21марта и 23 сентября), когда лучи Солнца падают отвесно
на экватор, для определения географической широты используется формула:
90º — угол падения солнечных лучей = широта местности ( северная или южная
определяется по тени отбрасываемых объектами).
В дни солнцестояний ( 22 июня и 22 декабря) необходимо учитывать, что лучи
Солнца падают отвесно (под углом 90º) на тропик ( 23,5º с.ш. и 23,5º ю.ш.).
Поэтому для определения широты местности в освещенном полушарии
( например, 22 июня в Северном полушарии) используется формула:
90º — угол падения солнечных лучей + 23,5º = широта местности
Для определения широты местности в неосвещенном полушарии
(например, 22 декабря в Северном полушарии) используется формула:
90º- угол падения солнечных лучей — 23,5º = широта местности
Задание №4
Определить высоту солнца над горизонтом в день летнего
солнцестояния в полдень в Санкт-Петербурге. Где на Земле в
этот день Солнце будет находиться на такой же высоте над
горизонтом?
1)Находим полуденную высоту Солнца в Санкт-Петербурге
90 — ( 59 -23,5 ) = 54,5
2)Определяем паралель, где Солнце находится на такой же
высоте,как в Санкт-Петербурге:
-Санкт-Петербург находится от тропика на расстоянии : 5923,5=35,5
-на расстоянии 35,5 от северного тропика расположена
параллель 23,5- 35,5= -12, т.е. 12 ю.ш
Дни
22
июня
23
сентября
22
декабря
21 марта
Северное полушарие
Южное полушарие
1) освещено больше
1) освещено меньше
2) день длиннее ночи
2) день короче ночи
3) между Северным полярным кругом (66,5° с.ш.) 3) между Южным полярным кругом
и Северным полюсом (90° с.ш.) – полярный
(66,5° ю.ш.) и Южным полюсом
день
4) лучи Солнца падают отвесно на широте 23,5° (90°ю.ш.) – полярная ночь
с.ш. (Северный тропик), день летнего
солнцестояния
1) оба полушария освещены одинаково, день всегда равен ночи (по 12 ч. )
2) лучи Солнца падают отвесно на экваторе
осеннее равноденствие
весеннее равноденствие
1) освещено меньше
) освещено больше
2) день короче ночи
2) день длиннее ночи
3) между Северным полярным (66,5° с.ш.) кругом 3) между Южным полярным кругом
и Северным полюсом (90° с.ш.) – полярная
(66,5°ю.ш.) и Южным полюсом (90°ю.ш.) –
ночь, день зимнего солнцестояния
полярный день
4) лучи Солнца падают отвесно на широте
23,5°ю.ш. (Южный тропик)
1) оба полушария освещены одинаково, день всегда равен ночи (по 12 ч.)
2) лучи Солнца падают отвесно на экваторе
весеннее равноденствие
осеннее равноденствие
1)
2)
Солнце раньше времени поднимается над горизонтом в пункте, который:
расположен восточнее других пунктов;
расположен ближе к экватору по сравнению с другими пунктами
1)
2)
Солнце позже времени поднимается над горизонтом в пункте, который:
расположен западнее других пунктов;
расположен дальше от экватора по сравнению с другими пунктами
На экваторе день и ночь всегда равны (по 12 часов)
Продолжительность дня с удалением от экватора возрастает в летнее время
Выше всего над горизонтом Солнце будет в пункте, который:
1) расположен ближе всего к меридиану, на котором полдень;
2) расположен ближе всего к параллели, над которой Солнце находится в зените
Ниже всего над горизонтом Солнце будет в пункте, который:
1) расположен дальше всего от меридиана, на котором полдень;
2) расположен дальше всего от параллели, над которой Солнце находится в зените
Солнце бывает в зените:
1) 2 раза в году на экваторе (21 марта, 23 сентября)
2) 1 раз в году на Северном тропике (22 июня)
3) 1 раз в год на Южном тропике (22 декабря)
4) на любой широте между тропиками 1 раз в году
Пример № 1.
«Позже всего»
Закономерность!
Солнце позже
времени
поднимается над
горизонтом в
пункте, который:
расположен
западнее других
пунктов;
расположен
дальше от экватора
по сравнению с
другими пунктами.
В каком из перечисленных городов 22 декабря
Солнце позже всего по московскому времени
поднимется над горизонтом?
1) Шалон
2) Мюнхен
3) Кошице
4) Черновцы
22 декабря. Зима в северном полушарии. За северным
полярным кругом (66,5°с.ш.) полярная ночь. Значит, чем
севернее, тем день короче и тем позже встанет Солнце.
Города в этом задании имеют одинаковую широту 48°с.ш.
Позже встанет Солнце у города, расположенного западнее
(4°в.д.), так как Солнце встает на востоке. Позже всего
Солнце поднимется над горизонтом в г. Шалон, т. к. он
расположен западнее.
Ответ: 1.
Пример № 2
«Раньше всего»
Закономерность!
Солнце раньше
времени
поднимается над
горизонтом в
пункте, который:
расположен
восточнее других
пунктов;
расположен ближе
к экватору по
сравнению с
другими пунктами.
В каком из перечисленных городов
21 марта Солнце раньше всего по
московскому времени поднимется
над горизонтом?
1) Санкт-Петербург
2) Москва
3) Тамбов
4) Астрахань
21 марта – день весеннего равноденствия. В этот день Солнце
одинаково освещает оба полушария. Раньше всего Солнце над
горизонтом поднимется над самым восточным городом –
Астрахань (48°в.д.).
Ответ: 4
Пример № 3
«Наибольшая
продолжительность
дня»
Закономерность!
Обращаем внимание
на дату (1 мая). В
северном полушарии
скоро лето. Значит, за
северным полярным
кругом (66,5°с.ш.)
будет полярный день.
Поэтому, чем
севернее расположен
пункт, тем день будет
длиннее.
В каком из перечисленных городов 1 мая продолжительность светового
дня будет наибольшей?
1) Воронеж
2) Рязань
3) Уфа
4) Вологда
В северном полушарии в это время продолжительность дня
увеличивается с юга на север. Следовательно, самый
продолжительный день будет у самого северного города
Вологда (59°с.ш.). (Подсказка имеется и в третьей колонке
таблицы, там указана продолжительность дня всех пунктов).
Ответ: 4
В примере № 3 «Наибольшая
продолжительность дня»
может быть другая
формулировка задания:
Пункты имеют одинаковую
долготу, разную широту. 21
июня день летнего
солнцестояния. Солнце в
зените над северным
тропиком. За северным
полярным кругом полярный
день. Значит, чем ближе
пункт к северу, тем длиннее
день. Следовательно, в
самом северном пункте
уличное освещение
необходимо включать на
наименьшее время.
Расход электроэнергии на уличное освещение населенных
пунктов зависит от времени, на которое его приходится
включать в темное время суток. В каком из перечисленных
городов 21 июня уличное освещение необходимо включать
на наименьшее время?
1) Санкт-Петербург
2) Витебск
3) Киев
4) Анталия
Пункт наблюдения
Географические координаты
пункта наблюдения
Санкт-Петербург
59° с. ш., 30° в.д.
Витебск
55° с.ш., 30° в.д.
Киев
50° с.ш., 30° в.д.
Анталия
36° с.ш., 30° в.д.
Ответ: 1
Пример № 4
«Наименьшая
продолжительность
дня»
Закономерность!
День 22 июня, это день
летнего солнцестояния.
В северном полушарии
лето. За северным
полярным кругом
(66,5°с.ш.) – полярный
день. Значит, чем
севернее будет
расположен пункт, тем
день будет длиннее. А
чем южнее, тем короче.
В каком из перечисленных городов 22 июня продолжительность
светового дня будет наименьшей?
1) Элиста
2) Тамбов
3) Нижний Новгород
4) Любань
В день летнего солнцестояния наименьшая
продолжительность дня будет у самого южного города.
Ближе всего к экватору и южнее всего расположен город
Элиста (46°с.ш)..
Ответ: 1.
Пример № 5
«Самая длинная ночь»
Закономерность!
Когда
в северном полушарии
зима, то за северным
полярным кругом
(66,5°с. ш.) полярная
ночь. При движении на
север
продолжительность
ночи будет
увеличиваться, а день
будет становиться
короче.
В каком из городов 1 ноября ночь будет наиболее долгой?
1) Барнаул
2) Нарьян-Мар
3) Ханты-Мансийск
4) Омск
В северном полушарии скоро
зима. За северным полярным
кругом (66,5°с.ш.) будет
полярная ночь. День становится
короче, ночь – длиннее.
Поэтому, чем дальше на север
находится пункт, тем длиннее
там ночь. Севернее всего
находится город Нарьян-Мар
(68°сш.).
Ответ: 2.
Пример № 6
«Солнце выше всего» или
«угол падения солнечных
лучей будет наибольшим»
Закономерность!
Выше всего над
горизонтом Солнце будет
в пункте, который:
1) расположен ближе
всего к меридиану, на
котором полдень;
2) расположен ближе
всего к параллели, над
которой Солнце находится
в зените.
3) Солнце в зените 22
июня на северном
тропике (23,5°с. ш.).
В каком из перечисленных городов Солнце будет выше всего
над горизонтом 22 июня в полдень по местному солнечному
времени?
1) Архангельск
2) Вологда
3) Уфа
4) Воронеж
В день летнего солнцестояния Солнце в зените над северным
тропиком. Следовательно, выше всего над горизонтом 22 июня в
полдень по местному солнечному времени оно будет в том
городе, который ближе всего к северному тропику. Его широта
23,5°с.ш. Ближе всего к северному тропику город Воронеж
(51°с.ш).
Ответ: 4.
Пример № 7
«Солнце ниже всего»
или «угол падения
солнечных лучей будет
наименьшим»
Закономерность!
Ниже всего над горизонтом
Солнце будет в пункте,
который:
1) расположен дальше всего
от меридиана, на котором
полдень;
2) расположен дальше всего
от параллели, над которой
Солнце находится в зените.
3) 22 июня Солнце в зените
на Северном тропике
(23,5°с.ш.).
В каком из перечисленных населённых
пунктов 22 июня в полдень по местному
солнечному времени угол падения
солнечных лучей будет наименьшим?
1) Балахна
2) Сортавала
3) Уфа
4) Вологда
22 июня – день летнего солнцестояния. В этот день
Солнце в зените над северным тропиком. Его широта
23,5°с.ш. Чем дальше от тропика находится пункт, тем
угол падения солнечных лучей будет ниже. То есть,
надо найти самый северный город. Это Сортавала
(61°с.ш.).
Ответ: 2.

Опыты со светом — ФИЗИКА В ИГРАХ — ОБУЧАЮЩИЕ ИГРЫ НА УРОКАХ — Каталог статей

Солнечные часы. Попробуйте проследить за своей тенью на открытом воздухе в различные часы дня и разные времена года. Тень не остается неподвижной, она как будто ползет вокруг нас. Утром она падает по направлению к западу, в полдень — к северу, вечером — к востоку, и, если бы лучи солнца не заслонялись земным шаром, в полночь тень падала бы к югу. Если вы наблюдали за тенью в полдень в разные дни, вы замечали, как изменяется ее длина. Зимой тень длиннее всего, летом самая короткая, а дважды в год — в начале весны и осенью — длина ее одинаковая: меньше зимней и больше летней. Длина и направления тени зависят от положения Земли по отношению к Солнцу. Вращаясь вокруг Солнца, Земля попеременно подставляет к нему больше то Северное, то Южное полушарие. Так как мы не ощущаем движения Земли, нам кажется, будто солнце описывает на небе дуги — зимой меньшие, а летом большие. Всегда говорят, что солнце всходит на востоке и заходит на западе. Это не совсем верно. Все дуги, описываемые солнцем в различные времена года, имеют разную длину. Зимой солнце всходит в точке горизонта, лежащей между востоком и югом, к полудню оно невысоко поднимается над южной стороной горизонта и вечером заходит между югом и западом. Рис. 53 Механизмы, указывающие время суток, называются часами. Простейшие и самые верные часы, конечно, такие, показания которых зависят от положения на небесном своде освещающего их солнца. Недостаток таких часов в том, что ими можно пользоваться только днем, и то при ясном небе. Солнечные часы можно построить очень просто. Возьмите большой химический стакан, немного картона и бумаги, вязальную спицу и толстую деревяшку. Это все, что нам нужно. Стакан должен быть 15 сантиметров высоты и 8 сантиметров в диаметре. Тени, вертящиеся навстречу друг другу. Поставьте на стол две свечи и между ними и стеной протяните руку. Вы увидите две тени своей руки. Обе тени не будут так темны, как от одной свечи. Это потому, что на то место, куда падает тень от руки, падают лучи света от другой свечи. Две тени от руки будут одинаково темны только в том случае, если свечи стоят на равном расстоянии от стены и от руки и сила света у них одинакова. Это легко можно проверить, если отодвинуть какую-нибудь свечу подальше. Чем дальше источник света от стены, тем он должен быть сильнее, чтобы дать тень такой же густоты, как от более близкого источника света. Если вы наденете на спицу вырезанную из картона звезду и будете вращать ее между свечами и стеной, на стене будут вращаться две тени зубчатого колеса. Рис. 54 Но пожалуй, немногие догадаются, как сделать, чтобы две тени одной и той же звезды вертелись в разные стороны. Сделать это нетрудно: вращающуюся звезду нужно держать перпендикулярно к стене, а свечи должны быть одна с правой стороны звезды, а другая с левой, не очень далеко друг от друга (рис. 54). Танцующие тени. Вы заметили уже, что тень от предмета делается меньше, если свечу отодвинуть дальше, и что, если свечу отодвинуть вправо, тень передвинется влево, всегда в сторону обратную движению света. Зная это, можно устроить такую забаву. Вырежьте из картона какие-нибудь фигуры и повесьте их на нитках перед экраном или просто перед белой стеной. Чтобы фигуры не вертелись, повесьте каждую на двух нитках. За фигурками поставьте несколько свечей. Получится много теней фигуры, столько, сколько вы зажжете свечей. Когда вы станете двигать свечи взад и вперед, вправо и влево, вверх и вниз, вы увидите забавную пляску фигур. Очень красиво получается, когда светлые фигуры танцуют на темном фоне. Рис. 55 Откройте дверь в ту комнату, где будут сидеть зрители, и затяните дверь простыней. Сами останьтесь в другой комнате; за этим экраном поставьте стол и прибейте к одному концу его лист картона, на котором вырежьте две танцующие фигуры. За экраном, на столе, укрепите какой-нибудь деревянный брусок. Лучше всего вбить внизу в брусок гвоздь и заострить его конец, чтобы можно было его вколачивать в стол. К бруску привяжите на разной высоте несколько проволок — штук шесть или больше — и укрепите на них несколько свечей. Когда вы зажжете свечи, на экране появится много светлых фигур, а когда вы начнете вертеть свой подсвечник, фигуры станут двигаться то вправо, то влево, то приближаясь, то удаляясь (рис.  55). Получится полное впечатление танцев. Это явление объясняется очень просто. Лучи света распространяются всегда по прямым линиям, и свет исходит не только от самосветящихся предметов, как, например, от пламени свечи, но и от всех предметов, отражающих свет. Понятно, что свет от конца пламени, пройдя через отверстие, не может осветить весь экран. Он дает только пятнышко на экране. Также и от всех других частей пламени свечи на экране получаются различной яркости пятнышки. И из этих пятнышек получается изображение пламени, точно соответствующее настоящему. Так как от самой свечи отражаются лучи света пламени и тоже проходят сквозь отверстие перегородки, изображение самой свечи также получится на экране. По рисунку понятно, что изображение должно обязательно получиться перевернутым. Так появляется на экране изображение любого предмета — самосветящегося или освещенного. Изображение предмета будет тем яснее, чем лучше освещен предмет, и тем резче, чем меньше отверстие. Рис. 56 Простейший фотографический аппарат. Изображение, получаемое с помощью маленького отверстия, невелико. При этом оно очень бледно. Чем отверстие больше, тем ярче изображение, но зато оно менее ясно. Значит, чтобы получить яркое изображение, выгоднее делать отверстие большим, но это сильно ухудшает качество изображения. Для того чтобы получить яркое, четкое изображение, можно воспользоваться двояковыпуклым стеклом (линзой). С помощью этого стекла, вставляемого в большое отверстие, можно получить такое четкое и ясное изображение, что его можно обрисовать карандашом на белой бумаге. Устройство камеры-обскуры очень простое. Прежде всего измерьте фокусное расстояние линзы. Если оно равняется, скажем, 20 сантиметрам, возьмите картонную коробку такой же длины и в середине передней стенки вырежьте круглое отверстие диаметром немного большим, чем диаметр стекла. Стекло оберните картонной трубкой т длиной 3–4 сантиметра (рис. 57, А), а другую трубку в склейте так, чтобы в нее туго входила трубка со стеклом. Трубку в сделайте длиной 5 сантиметров. Эту трубку вклейте в отверстие коробки; чтобы она прочно держалась, можно обернуть ее у стенки коробки полоской картона и надеть на нее снаружи и изнутри коробки картонные кольца. Рис. 57 У нас получился аппарат, которым можно даже фотографировать. Но нужно точно знать, в каком месте устанавливать фотографическую пластинку. Сделайте на заднюю открытую стенку аппарата крышку с четырехугольным вырезом по величине пластинки. Это отверстие затяните белой прозрачной бумагой. Когда вы будете передвигать трубку с линзой взад и вперед, на бумаге будут получаться изображения. Чтобы вам не мешал при наводке посторонний свет, накиньте на голову темный платок (рис.  57, Б). Но если воспользоваться сейчас нашей камерой-обскурой, на бумаге появится только изображение неба. Нужно еще пристроить зеркало, чтобы лучи света от предметов отражались на линзу. На рисунке видно, как это сделать. Рис. 58 Подберите небольшое, но хорошее зеркало, укрепите его в рамке, а рамку скрепите с деревянным брусочком обыкновенной небольшой шкатулочной петлей. Петлю привинтите немного ниже конца бруска. К рамке напротив петли прибейте конец тонкой проволочки. Проденьте проволочку сквозь кольцо, забитое в верхний конец бруска, и пропустите свободный конец ее через верхнюю стенку пирамидки. Цвет радужной оболочки бывает различным. Она бывает очень темной, почти черной, голубоватой, серой и всяких других оттенков. Рис.  59 За диафрагмой помещается объектив глаза. Это чечевицеобразное, совершенно прозрачное тело — хрусталик х. Сквозь него проходят, преломляясь как в увеличительном стекле, лучи света и собираются на третьей и последней — сетчатой оболочке глаза со. К этой оболочке прикреплены отростки зрительного нерва я, проходящего через все три оболочки глаза прямо в мозг человека. На этой сетчатой оболочке, как на пластинке фотоаппарата, и получаются изображения внешних предметов. Кроме хрусталика, помещающегося в особой сумке и плавающего в прозрачной жидкости, весь глаз заполнен студенистым стекловидным веществом. Все части глаза, пропускающие световые лучи, — роговая и сетчатая оболочки, хрусталик с сумкой и жидкостью и стекловидное тело, — поразительно прозрачны. Глаз обладает всеми свойствами очень хорошего оптического инструмента. Фокусное расстояние хрусталика может изменяться само собой. Когда вы переводите глаза с близкого предмета на отдаленный, вы непроизвольно изменяете фокусное расстояние хрусталиков своих глазных аппаратов. Достигается это при помощи особых мускулов, которые могут изменять форму хрусталика, делая его более выпуклым или плоским. Последняя часть нашего фотографического аппарата — веки. Они заменяют крышку объектива и предохраняют глаз от повреждений. Впрочем, кроме век, наружная сторона глазного яблока защищена еще кожицей, составляющей как бы продолжение кожи, которой покрыто все наше тело. Только на глазах она так тонка и прозрачна, что ее совсем не видно. Видим мы таким образом. Снопы лучей света, исходя из различных частей предмета, проникают сквозь зрачок в глаза. Там лучи света преломляются, собираются в отдельные точки на сетчатой оболочке и составляют на ней изображение того предмета, на который направлен взор. Сетчатая оболочка глаза не запечатлевает изображения окончательно, как пластинка в фотоаппарате, а немедленно передает все свои световые раздражения мозгу и ежесекундно готова принимать все новые и новые. В зависимости от того, как пользуются зрением различные животные, населяющие землю, глаза их устроены по-разному. Птицы, например, должны видеть с высоты очень далеко, поэтому глаза их велики и светосильны. Хрусталик глаза птицы не такой выпуклый, как наш, и глазное яблоко у нее более плоское, чем у человека. Иначе устроены глаза животных, пользующихся зрением в воде, например рыб. Опустите обыкновенное увеличительное стекло в воду, и вы увидите, что фокусное расстояние его в воде увеличивается. Получаемое с помощью стекла изображение в воде отодвигается дальше, чем в воздухе. Значит, для того чтобы иметь стекло с тем же фокусным расстоянием в воде, надо увеличить выпуклость стекла. Действительно, глаза у рыб имеют хрусталик почти совсем шаровидный. Искусственный глаз. Вы можете сделать себе маленькую модель глаза и на ней посмотреть, как действует наш глаз. Раздобудьте маленькую лупу диаметром 2 сантиметра, с фокусным расстоянием 3–4 сантиметра. Потом возьмите резиновый мяч, диаметром немного больше, чем фокусное расстояние лупы. Мяч будет глазным яблоком (рис. 60). На двух диаметрально противоположных сторонах мячика нарисуйте два кружка, один побольше лупы, другой поменьше, и вырежьте их. К меньшему отверстию приклейте лупу, чтобы она лучше держалась, оклейте ее сверху холщовым кольцом. Холст можно раскрасить под цвет радужной оболочки глаза. Рис. 60 Второе отверстие затяните тонкой прозрачной бумагой. Можно просто заклеить его обыкновенной белой папиросной бумагой, а потом промазать ее маслом. Чтобы при вырезании мячик не очень мялся, выберите такой, у которого стенки потолще. Вот и весь аппарат. Поверните его стеклом к окну или какому-нибудь светящемуся предмету, и вы увидите на бумаге изображение. Если наклеенная бумага пришлась как раз в самом фокусе объектива, изображение будет отчетливым и ясным. Если изображение не получается ясным, можно сжать мячик с боков и спереди; тогда увеличится или уменьшится расстояние от объектива до бумаги, и таким образом можно будет найти положение, при котором изображение станет отчетливым. Наш глаз тоже приспособляется к рассмотрению различно удаленных предметов. В глазу хрусталик — его объектив — изменяет кривизну своих поверхностей. То же самое можно сказать и про лучи световые. На рис. 61 показано зеркало, в котором отражается свеча. Лучи света от свечи расходятся по всем направлениям. Сноп лучей падает и на зеркало и отражается им. Некоторые лучи света свечи, начерченные на рис. 61, помечены номерами 1, 2, 3, 4. Первый луч падает на зеркало перпендикулярно и отражается обратно. Его можно видеть только сквозь огонь. Все остальные лучи падают на зеркало под различными углами и под теми же углами отражаются. Рис. 61 Возьмите, например, третий луч и в той точке зеркала, на которую он упал, восставьте к зеркалу перпендикуляр. По другую сторону перпендикуляра отложите такой же угол, какой образовал к нему луч. Это будет луч отраженный. Продолжите его за зеркало, и он пересечется с продолжением первого луча. Сколько бы мы ни проводили лучей из одной светящейся точки, все продолжения их отражений пересекутся за зеркалом также в одной и той же точке. В этой именно точке мы и будем видеть в зеркале выбранную нами точку свечи. Склейте, например, П-образную картонную коробку длиной 25 сантиметров и высотой 20 сантиметров (рис. 62). Поперечник коробки можно взять равным 7 сантиметрам. С наружных сторон коротких частей коробки приклейте две трубки Ап Б, ас внутренней, точно против этих трубок, — короткие трубочки а и б. Лучше всего врежьте трубки в стенки коробки, чтобы казалось, что трубки А и a одно целое и также одно целое трубки Б и б. Теперь в коробке надо поместить 4 зеркала З1, 32, З3 и 34. Это самая трудная часть работы. Зеркала нужно вклеить очень точно, под углом 45° к стенкам коробки. Два верхних зеркала нужно вклеить зеркальной стороной вниз, а нижние — зеркальной стороной кверху. Тогда свет, попавший в трубку, например от свечи, отразится зеркалом 31 под углом 45° и упадет на зеркало 32. От этого зеркала под тем же углом 45° он отразится на зеркало З3, потом на зеркало 34 и, наконец, попадет в наш глаз (рис. 62). Фокус, как видите, простой, и отражение получается таким ясным, что кажется, будто действительно видишь свечу. Рис. 62 Поставьте между трубками а и б камень, и, кто бы ни посмотрел в трубку А, увидит сквозь камень свечу. Если спрятать нижнюю часть коробки так, чтобы никто не мог подумать, что здесь сделано какое-нибудь приспособление, вряд ли кто догадается, как получается такой замечательный эффект. Вы, вероятно, не раз замечали, проходя мимо окон магазина, что в них не только хорошо видно все находящееся за окном, но в стеклах, как в зеркале, отражаются прохожие и вся улица. Иногда предметы с улицы так хорошо отражены в оконном стекле, что кажется, будто они стоят в магазине. Таким свойством обыкновенных стекол можно воспользоваться, чтобы устроить интересный оптический обман. На рис. 63 вы видите стол и поставленный перед ним стул. Между спинкой стула и столом остается промежуток примерно 3/4 метра. Стул покрывается чем-нибудь черным так, чтобы тот, кто будет стоять за стулом, не видел ничего под столом. На стол поставьте, например, низкую цветочную вазу, а со стороны стула, на краю стола, установите на шнурках большое стекло в наклонном положении. На стул положите букет цветов и осветите букет из-под стола. Цветы отразятся в стекле, а сквозь стекло будет видна и ваза. Наблюдателю покажется, что в вазе появились цветы. Только когда будете показывать кому-нибудь этот опыт, сначала точно установите цветы, стекло и вазу так, чтобы отражение букета получалось на нужном месте. Рис. 63 Если вы закроете чем-нибудь свечу, цветы из вазы исчезнут. Замените вазу банкой с водой или настоящим аквариумом, но без рыб, а рыбок из золотой бумаги положите на сиденье стула, — и все зрители увидят рыб в аквариуме. Если вы будете удалять свет, рыбки будут исчезать, а когда приблизите свет, — они снова появятся. Еще не так давно в театрах показывали пьесы с привидениями. Для этого, конечно, были нужны громадные стекла. Изображали, например, борьбу привидения с трусливым или неустрашимым рыцарем. Края стекла при этом заделывали в стены, и тот, кто изображал рыцаря, помещался позади стекла на сцене. Перед стеклом в полу находился большой люк. В этом люке на черном фоне помещался тот, кто изображал привидение. Когда это привидение освещали сильным электрическим светом, зрители видели его прозрачную фигуру на сцене. Меч рыцаря, как казалось зрителю, проникал в тело привидения, но не поражал его. Привидение не знало никаких препятствий: ни столы, ни стулья, ни стены не могли преградить ему дорогу. Если нужно было, чтобы привидение исчезло, достаточно было только нажать кнопку и погасить свет. В шекспировской драме «Ричард III» таким образом на сцене появлялись духи перед смертью Ричарда. Вогнутые зеркала. В зеркалах с вогнутой шаровой поверхностью изображения сильно отличаются от получаемых в обычных плоских зеркалах. В опытах со звуками мы пользовались уже вогнутыми зеркалами. Там зеркало отражало звуковые лучи. Поэтому его не обязательно было делать блестящим. Для опытов со светом поверхность зеркала обязательно должна быть полированной — гладкой. Дуги на рис. 64 изображают разрезы вогнутых зеркал. Естественно, что от каждого предмета лучи будут отражаться на внутренних сторонах этих зеркал. Точки К, которые служили нам центрами для построения зеркал, называются центрами кривизны и имеют очень важное значение. Если в эту точку поместить, например, свечу, все лучи от нее будут падать на поверхность зеркала перпендикулярно и отразятся в тех же направлениях (рис. 64, А). Посмотрим теперь, что произойдет, если мы будем приближать свечу к зеркалу по центральной линии, которая называется оптической осью зеркала. Лучи света будут падать уже не перпендикулярно к поверхности зеркала, кроме одного, центрального луча. Их путь вам легко определить. На рис. 64, Б из точки а, лежащей на оптической оси, проведены три луча. Для того чтобы узнать, куда отразятся эти лучи, достаточно провести радиусы через точки падения лучей на зеркало, так как радиус является перпендикуляром к зеркалу в той точке, куда он проведен. Тогда, отложив по другую сторону радиуса такие же углы, вы увидите, что все отраженные лучи сойдутся в одной точке б, лежащей тоже на оптической оси зеркала, но по другую сторону от центра кривизны. Рис. 64 В плоском зеркале изображение получается всегда за зеркалом, а в вогнутом может оказаться и перед ним. В этом случае оно может быть уловлено на экране. Если вы поставите перед вогнутым зеркалом в том месте, которое отмечено буквой б, лист бумаги, то на нем получится отчетливое изображение свечи, перевернутой пламенем вниз. Цветы в воздухе. Изображение, которое дает вогнутое зеркало, можно даже не воспроизводить на бумаге. Оно видно в воздухе настолько ясно и с такими мельчайшими подробностями, что хочется протянуть руку и взять его. И только потому, что в это же время вы видите перед зеркалом тот же предмет, вы сознаете, что это изображение, а не оригинал. Но если только немного приподнять зеркало, изображение получится не прямо за предметом, а немного выше его. Если заслонить чем-нибудь предмет от глаз зрителей, можно увидеть только одно изображение. На рис. 65 показано, как можно, пользуясь вогнутым зеркалом, ввести глаза в заблуждение. Рис. 65 Поставьте на подставку пустую вазу, а на передней стороне подставки на черном матовом фоне приколите цветы, перевернутые стеблями вверх. Матовый фон, например черный бархат, нужен для того, чтобы не получилось изображение ящика. Букет поместите ниже оптической оси, и изображение его получится выше ее. Изображение букета будет так реально, что невольно несколько раз отойдешь в сторону, чтобы убедиться, что ваза действительно пуста. Можно спрятать перевернутую статуэтку за подставку и показывать ее стоящей на каком-нибудь пьедестале. С вогнутым зеркалом можно проделать множество интересных опытов. Шаровидное зеркало. Выпуклое зеркало не так интересно, как вогнутое. Если начертить отражение лучей в выпуклом зеркале, то вы увидите, что отраженные им лучи всегда расходятся, где бы ни находился источник света. Значит, это зеркало совсем не дает действительных изображений, лежащих перед ним в воздухе. Изображение всегда находится за зеркалом и всегда получается в уменьшенном виде. Такие шаровидные зеркала иногда ставят как украшение в садах, парках и т. п. В них замечательно отражаются в миниатюре окрестности, и получается очень живой пейзаж. Предметы, находящиеся дальше от шаровидного зеркала, кажутся уменьшенными сильнее, чем более близкие. Поэтому, рассматривая в такое зеркало свое изображение, вы увидите страшную карикатуру на себя. У вас будет выпученный живот, очень маленькие голова и ноги. Если вы приблизите к зеркалу кулак с вытянутым пальцем, он покажется больше головы, а палец — целой дубиной. Если вы хотите проделать опыты с шаровидным зеркалом, возьмите колбу, налейте в нее серебряной краски или просто черного лака, повертите, чтобы покрылись все стенки, потом вылейте лишний лак и высушите колбу. Попробуйте посмотреться в такое зеркало (рис. 66). Рис. 66 Цилиндрическое зеркало. Возьмите цилиндрическое стекло от лампы или химический стакан и оклейте его внутри гладкой оловянной бумагой. Приклеивается оловянная бумага просто белком яйца. Прижмите бумагу аккуратно ваткой и дайте белку как следует высохнуть. Такое зеркало в продольном направлении имеет свойства простого зеркала, а в поперечном — шаровидного. Если зеркало поставить вертикально, человеческая фигура отразится в нем очень вытянутой, а если поставить его горизонтально, отражение будет сдавленное сверху вниз. Но в обоих случаях оно получается со всеми подробностями и совершенно ясное. Рис.  67 С помощью такого цилиндрического зеркала можно получить обычное изображение, только картинка, которую рассматривают в зеркале, должна быть очень вытянута в ширину. Вы можете сами делать картинки для цилиндрического зеркала. Срисуйте изображение какого-нибудь предмета в этом зеркале, установленном поперек. Отражение будет раздуто с боков. Когда вы поставите свой рисунок перед стоящим зеркалом, раздутые бока сожмутся, и изображение получится совершенно правильным. Предположим, что линия 1–2 на рис. 68, Б — это плоскость стеклянного тела. Луч, падающий на стекло под острым углом, войдя в более плотную среду, приближается к перпендикуляру (угол а больше угла б). Если где-нибудь на протяжении этого луча встретится наружная плоскость стекла (например, линия 3–4), тогда луч, пройдя в менее плотную среду — в воздух, опять отклонится от перпендикуляра (угол г больше угла в). На прохождение луча не влияет форма остальной части стеклянного тела. Вы можете стекло слева обрезать, а справа заострить, то есть сделать из него призму (рис. 68, В). Рис. 68 Теперь вам должно быть ясно, почему луч света в призме отклоняется от своего первоначального направления и почему каждый предмет сквозь призму кажется сдвинутым со своего действительного места. На рисунке вы видите, как нужно держать призму, чтобы увидеть свет свечи. Если вы проделаете опыт преломления с лучами различных цветов: красным, зеленым, голубым и т. д., то найдете, что призма преломляет их неодинаково. Поставьте между источником света и призмой последовательно красное, голубое и зеленое стекло и уловите на белом экране цветные лучи, выходящие с другой стороны призмы. Вы увидите тогда, что различные цветные лучи отклоняются призмой по-разному. Меньше всего отклоняется красный луч, затем желтый, зеленый. Больше других отклоняются от своего первоначального направления голубой, синий и фиолетовый лучи (рис. 69). Рис. 69 Если вы пропустите сквозь призму белый луч света, например солнечный, то при выходе из призмы он не только отклонится, но еще растянется в полосу, окрашенную во все цвета радуги в той последовательности, как у нас на рис. 69. Цветная полоса, которую дает призма, называется спектром. То, что белый цвет состоит из всех цветов радуги, сейчас знает каждый школьник, но, когда физик Ньютон в 1672 году пришел к этому выводу, он был встречен градом насмешек. Хорошая и большая призма из флинт— или кронгласа стоит очень дорого. Но вы и сами можете сделать совсем неплохую призму. Если у вас есть аквариум, то две стороны его, сходящиеся под углом, можно использовать как призму. Чтобы с помощью такой призмы получить спектр от солнечных лучей, установите аквариум, как показано на рис.  70. Опыт этот лучше произвести в комнате, выходящей окнами на восток или на запад. Солнце с юга нам не так удобно, потому что стоит в это время слишком высоко. Закройте окно картоном и прорежьте в нем щель шириной 2 сантиметра и высотой 10 сантиметров. Лучи солнца широкой лентой пройдут через щель. На пути этих лучей установите аквариум. Позади него на белой бумаге вы получите чудесную цветную ленту. Если вы будете поворачивать аквариум, вы увидите, что в зависимости от его положения спектр становится короче и длиннее. Он делается ярче, когда укорачивается, и тускнеет при удлинении. Рис. 70 Рис. 71 Когда солнце стоит высоко и лучи падают очень круто, спектр получается не вполне правильным. Но вы можете поставить за окном зеркало и с его помощью направлять отраженные лучи сквозь щель в горизонтальном направлении. Другой простой способ получения спектра предложил физик Хопкинс. Его опыт нужно произвести в темной комнате. Призма при этом совсем не нужна. Вместо нее нужны миска с водой и зеркало шириной 12 сантиметров и высотой 20 сантиметров. Луч солнца, пройдя в щель, прорезанную высоко в ставне окна или в листе картона, которым закрыто окно, попадет в миску. Ниже поверхности воды он отразится от зеркала обратно, снова пройдет сквозь воду и опять преломится у ее поверхности (рис. 71). Значит, он преломляется два раза, так же как и в призме. Благодаря этому составляющие его цветные лучи разделяются. Спектр проецируется на листе бумаги ниже щели, причем получается не горизонтальная, а вертикальная разноцветная лента. Красный цвет — наверху, голубой — внизу.

ЗАНИМАТЕЛЬНАЯ АРКТИКА | Наука и жизнь

Миллионы людей в разных странах прочли, читают, перечитывают прекрасные книги Якова Исидорови ча Перельмана «Занимательная физика», «Занимательная астрономия», «Занимательная арифметика», — алгебра, - геометрия, — механика. .. Слово «занимательная» в сочетании с названиями разных наук здесь — это не просто заголовок, это особый литературный жанр. Перельман был одним из основоположников занимательной науки и создателем жанра научно-занимательной литературы. Он обладал удивительным даром о сложных природных явлениях, о сухих научных законах рассказывать просто, легко, весело, захватывающе интересно и при этом абсолютно научно достоверно. Так написаны все его книги — а их более 100 и еще 18 учебников — целая библиотека. Это книги, которые с первых же строк приковывают внимание читателя, заставляют удивляться тому, что скрыто в самых обыденных вещах и явлениях, и самое главное — учат думать.
Перельман не только автор книг. Он был великолепным педагогом, блестящим лектором, а еще - создателем первого в мире Дома занимательной науки. Это поистине уникальное культурно-просветительное учреждение, что-то вроде «Кунсткамеры занимательных наук», было открыто в Ленинграде в 1935 году по идее и при самом непосредственном участии Якова Исидоровича. 350 крупных и несколько сот мелких экспонатов — приборов, действующих моделей стали вещественным воплощением того, о чем рассказывается в его книгах. Все экспонаты Дома занимательной науки можно было не просто трогать, но рассматри вать, вертеть в руках, запускать, даже ломать… В тяжелые годы войны, в блокадном Ленинграде Перельман, голодный, под артобстрелами ходил пешком через весь город туда, где он читал лекции армейским, флотским разведчикам. Он учил их ориентиро ваться на местности и без всяких приборов определять расстояния до цели… Мы предлагаем читателям текст беседы по физической географии. Яков Исидорович подготовил эту беседу для радиопередачи, которая прозвучала в конце 1937 года. После этого ни при жизни автора, ни после его кончины (Я. И. Перельман умер от голода в блокадном Ленинграде в марте 1942 года) этот материал не публиковался.

Созвездие Большой Медведицы в старинном «Звездном атласе» Яна Гевелия.

На многие сотни километров за Полярным кругом европейской части России раскинулся район, который географы называют Большеземельской тундрой.

Любители астрономии у телескопа-рефрактора на летней площадке в саду Дома занимательной науки. 1939 год.

Четыре точки в границах Арктики называют полюсами.

Яков Исидорович Перельман — студент петербургского Лесного института. 1907 год.

‹

›

Нашу беседу начнем с разъяснения самого наименования Арктики. Оно происходит от греческого слова «арктос», означающего «медведь». Не следует думать, однако, будто древние так назвали эту страну из-за водящихся там белых медведей. Медведь, давший Арктике ее название, не обитает ни на какой земле, а украшает собою северное звездное небо. Речь идет о прославленном семизвездии Большой Медведицы, которое кружит на небе Арктики, никогда не опускаясь под горизонт. От этого небесного медведя и происходит название Арктики.

Какой район обозначен этим наименованием? Многие полагают, что Арктика ограничена Северным полярным кругом; иными словами, думают, что Арктика и холодный пояс Северного полушария — одно и то же. Это, однако, неверно. Граница Арктики не совпадает с параллелью 66,5 градуса; она следует по линии, отделяющей область лесов от области тундр, и, следовательно, положение границы Арктики определяется не астрономически (наклоном земной оси), а климатически — температурой воздуха. Линия эта соединяет все те пункты, где средняя температура июля плюс 10 градусов на суше и плюс 5 градусов на море. Граница Арктики поэтому не круг, а причудливо извивающаяся кривая, которая отклоняется от полярного круга то в одну, то в другую сторону.

В пределах Арктики лежит несколько замечательных точек, которым присвоено название «полюсов». Главных полюсов в Арктике четыре, а именно: географический, магнитный, полюс холода и полюс недоступности. Вопреки распространенному мнению, эти четыре точки в Северном полушарии не совпадают, не сливаются с географическим полюсом, а довольно широко разбросаны. Географический полюс - точка земной поверхности, через которую проходит ось вращения земного шара. Магнитная стрелка компаса направлена не на эту точку, а ориентируется на расположенную довольно далеко от нее точку магнитного полюса.

Полюсом холода называется самое холодное место земного шара. В Северном полушарии оно также не совпадает с географическим полюсом. Есть, оказывается, уголок на земном шаре, который холоднее Северного полюса. Место это расположено в Восточной Сибири близ поселения Оймякон: температура зимою падает там иной раз до 69 градусов ниже нуля. Это и есть полюс холода*.

Право считаться самым труднодоступным пунктом земного шара принадлежит опять-таки не географическому полюсу, а другой точке, которая называется полюсом недоступности или ледовым полюсом. Это центральная точка сплошного ледяного массива площадью в три миллиона квадратных километров, простирающегося возле Северного географического полюса в направлении к Аляске. Ледовый полюс удален от географического на несколько сот километров.

Один из четырех перечисленных полюсов обладает странными особенностями, именно — географический. Некоторые его своеобразные особенности мы сейчас и рассмотрим.

Мы привыкли к тому, что положение каждого пункта на земной поверхности определяется двумя данными, двумя так называемыми географическими координатами - долготой и широтой. Положение Ленинграда, например, обозначается так: долгота 30 градусов ост, широта 60 градусов норд. Ост значит восточный, в данном случае — к востоку от Гринвичского меридиана, принятого за начальный. Норд означает северный, в данном случае - к северу от экватора. Как долгота, так и широта могут быть и нулевыми. Если, например, пункт обозначен так: долгота ноль, широта 40 градусов норд, то вы найдете его на пересечении начального меридиана с сороковой параллелью Северного полушария. Нетрудно сообразить, где расположен пункт с координатами: долгота ноль, широта ноль; он лежит на начальном (то есть нулевом) меридиане, в точке его пересечения с экватором.

Что, однако, сказали бы вы про пункт, положение которого обозначено только одной координатой: широта 90 градусов норд? О долготе здесь нет никакого упоминания. Но разве существует на земном шаре место, вовсе не имеющее долготы?

Да, существует, и даже не одно, а два места, не имеющие никакой долготы. Эти необычные точки - Северный и Южный полюсы Земли. Они не имеют долготы потому, что им с одинаковым правом можно приписать любую долготу, какую угодно. Вспомним, что полюсы лежат там, где встречаются друг с другом все меридианы земного шара. Можно утверждать поэтому, что точка полюса принадлежит каждому меридиану земного шара и что, следовательно, она обладает какой угодно долготой. Несмотря на такую кажущуюся неопределенность, координата — широта 90 градусов норд — говорит о строго определенной точке — о той, которая удалена от экватора на 90 градусов к северу; существует только единственная такая точка — Северный географический полюс.

В связи с отсутствием долготы находится другая, не менее странная особенность географического полюса: неопределенность времени дня. Когда часы в Москве показывают полдень, который, по-вашему, час на Северном полюсе? Казалось бы, раз полюс лежит на одном меридиане с Москвой, то часы в этих пунктах должны показывать время одинаково. Однако это не есть решение задачи, потому что через географический полюс проходят также меридианы Ленинграда, Томска, Владивостока, Нью-Йорка, Мадрида — вообще любого города, какой придет нам на память. Каждый пункт земного шара вправе притязать на то, чтобы время суток исчислялось на географических полюсах по его часам. Какого же времени должен придерживаться путешественник, пребывающий на полюсе? Он волен избрать время любого меридиана: того, на котором лежит столица его родной страны, или — если оказывается технически удобнее — меридиана Гринвича, как начального, или меридиана какого-либо иного пункта…

Вот еще вопрос, ответ на который может прозвучать неожиданно: в какую сторону горизонта направлены концы стрелки магнитного компаса, помещенного на Северном полюсе?

Магнитная стрелка всегда направляется одним концом к ближайшему магнитному полюсу Земли, а другим концом, конечно, — в противоположную сторону. Но магнитные полюсы Земли, как уже было сказано, не совпадают с географическими. Значит, один конец магнитной стрелки, установленной на Северном географическом полюсе, должен быть направлен в сторону от него. Куда бы он ни «смотрел», он непременно обращен к югу, потому что никакого другого направления от Северного полюса не существует: ведь Северный полюс есть самая северная точка земного шара, и все кругом него расположено на юге. В какую же сторону «смотрит» другой конец магнитной стрелки? Казалось бы, на север, так как он направлен как раз в противоположную сторону горизонта. Но в том-то и особенность Северного полюса, что во всех направлениях от него лежит одна и та же сторона горизонта — юг. Поэтому и другой конец магнитной стрелки направлен также на юг. Мы пришли к необычному, но бесспорному факту: оба противоположных конца компасной стрелки на Северном полюсе показывают юг!

Существует шуточный рассказ Козьмы Пруткова об одном турке, которому будто бы довелось однажды очутиться в «самой восточной стране»: «И впереди восток и с боков восток. А запад? Вы, может быть, думаете, что он все-таки виден, как точка какая-нибудь, едва движущаяся вдали?

Неправда! И сзади восток! Короче - везде и всюду один нескончаемый восток», — пишет автор.

Такой страны, которая со всех сторон окружена востоком, конечно, быть не может. Зато — как вы сейчас убедились — существует место на земном шаре, которое отовсюду окружено югом: во все стороны от этого места простирается «один нескончаемый юг». И существует другая точка на нашей планете, окруженная со всех сторон севером. Вы догадываетесь, без сомнения, что это за точка: Южный географический полюс.

Переходим к другим особенностям полюса. Как вы думаете: кто из обитателей земного шара находился ближе всех к его центру?

Раздумывая над этим вопросом, вы, вероятно, вспомните о тех шахтерах глубочайших рудников мира, которые выполняют свою тяжелую работу на два с лишним километра ближе к центру Земли, нежели их товарищи на поверхности. Однако не им суждено считаться людьми, больше всех других приблизившими ся к центру нашей планеты**. Не принадлежит эта честь и американскому исследователю морских глубин Вильяму Бийбу, погрузившемуся в своей «батисфере» почти на целый километр под водную гладь океана***. Право считаться людьми, ближе всех продвинувшимися к центру земного шара, бесспорно остается за теми, кто ступил ногой в точку Северного полюса. Они приблизились к земному центру на добрый десяток километров больше, нежели значительная часть человечества. Почему? Потому что наша планета не имеет строго шарообразной формы, а «сплюснута» близ полюсов и несколько «раздута» у экватора. Радиус, проведенный из центра Земли к полюсу, на 21 километр короче радиуса, проведенного к любой точке экватора, — если, разумеется, обе точки взяты на одинаковой высоте над уровнем моря. Добавим к этому, что Южный полюс занят высоким материком, на Северном же простирается море; поэтому человек, находящийся на Северном полюсе, ближе к центру земного шара, чем находящийся на Южном.

Следующий вопрос: где на земной поверхности всего больше весят вещи?

Всего больше весят вещи на Северном полюсе. Происходит это по двум причинам. Первая — та, о которой мы сейчас беседовали, а именно сплюснутость Земли у полюсов. Вторая причина — вращение нашей планеты. Вследствие так называемого центробежного эффекта, возникающего при всяком вращении, вещи на земной поверхности давят на свои опоры тем слабее, чем быстрее движутся они по круговому пути; нетрудно сообразить, что в местах, удаленных от полюсов, точки земной поверхности пробегают ежесекундно более длинную дугу, чем в местах, близких к полюсам. Всего тяжелее должны быть вещи, находящиеся в тех точках, которые вовсе не описывают круга, то есть на полюсах — особенно на Северном: вспомним, что над Южным полюсом простирается возвышенность, а с удалением от центра Земли сила тяжести ослабевает.

Благодаря совместному действию обеих указанных причин каждая вещь на Северном полюсе весит больше, чем на экваторе, примерно на полпроцента. Товар, весящий на экваторе тонну, прибавился бы в весе на 5 килограммов, если бы его доставили на Северный полюс. При переносе вещей на полюс с других широт прибавка веса меньше; однако для крупных грузов она все же может выражаться внушительными числами. Корабль, весящий с грузом в средних широтах 20 тысяч тонн, прибавился бы в весе на 50 тонн, если бы он мог добраться до Северного полюса. Самолет, полетный вес которого в Москве 24 тонны, сделался бы, опустившись на Северный полюс, тяжелее на 50 килограммов. Обнаружить такие прибавки возможно, но только при помощи пружинных весов, потому что на весах рычажных гири тоже делаются соответственно тяжелее.

Последний парадокс, который мы рассмотрим, таков: где на земном шаре тень от предмета имеет круглые сутки одинаковую длину?

Такие необычные тени отбрасывает шест, водруженный в точке географического полюса. Высота Солнца на небе для этого пункта не меняется в течение 24 часового дневного обхода небесного светила по кругу. Суточный путь Солнца (да и всякого другого светила) расположен там параллельно горизонту. А раз Солнце не изменяет своей высоты, то и тени, отбрасываемые вещами, сохраняют в течение целых суток одинаковую длину (напомним, что в светлую половину года на полюсах царит многосуточный день).

Предлагаю в заключение несколько вопросов для самостоятельного решения:

1. Где на земном шаре можно построить дом, окна всех четырех стен которого «смотрели» бы на юг?

2. В каком направлении протягивается при ветре флаг, водруженный на Северном полюсе?

3. Где на Земле могут дуть одни только южные ветры?

4. Существует ли на Земле место, к которому можно добраться только с северной стороны?

5. Почему в экваториальных и среднеширотных областях не бывает «белых ночей»?

Комментарии к статье

* Полюс холода в Северном полушарии находится не в Верхоянске и не в Оймяконе, как считалось долгое время, а в поселке Делянкир, расположенном на реке Нере, что в 150 км к северо-востоку от Оймякона. Здесь отмечена температура, близкая к минус 70^оС. Самое холодное место на Земле — в центральной части Антарктиды, где российскими зимовщиками-исследователями в июле 1983 года зафиксирована температура воздуха минус 89,2^оС.

** Рекордная глубина некоторых современных шахт (в них добывают алмазы или золото, серебро и другие драгоценные металлы) достигает 4,5 км.

*** В начале 1960 года Ж. Пикар (Швейцария) и Д. Уолш (США) опустились в батискафе специальной конструкции в водную толщу Мариинской впадины Тихого океана на глубину 10,916 км.

Назови все способы изображения земной поверхности. Способы изображения земли

РАЗДЕЛ II ЗЕМЛЯ НА ПЛАНЕ И КАРТЕ

Тема 2 СПОСОБЫ ИЗОБРАЖЕНИЯ ЗЕМЛИ

§10. КАКИЕ ЕСТЬ СПОСОБЫ ИЗОБРАЖЕНИЯ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Вспомните из уроков природоведения, как можно отобразить местность на плоскости.

Что является уменьшенной моделью Земли?

ИЗОБРАЖЕНИЕ ЗЕМЛИ НА ГЛОБУСЕ. Вы уже знаете, что глобус дает возможность представить форму нашей планеты. Поэтому его называют моделью Земли, уменьшенная в миллионы раз. Для дальнейшего изученным географии важно помнить, что глобус-Земля вращается вокруг стержня-оси. В действительности наша планета такой видимой, как на глобусе, оси не имеет. Ось можно математически вычислить и представить. Стержень глобуса показывает, где и с каким уклоном проходит воображаемая земная ось.

Те точки, где земная ось пересекается с поверхностью земного шара называются полюсами. Сверху — Северный полюс, внизу — Южный полюс. Посередине глобуса на одинаковом расстоянии от полюсов проведена линия — экватор. Вы уже знаете, что экватор разделяет Землю на два полушария: Северную (на глобусе — сверху) и Южную (внизу). Линия экватора и точки полюсов мнимые, их обозначающие только на глобусах и картах.

Глобус

Путешествие в слово

Слово экватор в переводе с латинского означает ривнодильник — то, что разделяет на равные части.

Рис. 34. Виртуальный глобус на экране монитора

В наше время создан виртуальный (такой, что имитирует, подражает настоящий) глобус. Это трехмерная модель Земли, что воспроизводит реальную действительность с помощью компьютера. Специальная программа дает возможность видеть поверхность Земли, регулируя приближение изображения. Виртуальный глобус можно вращать так, как и настоящий. На нем легко искать объекты по географическим названиям. Программа также может отображать облачность, ураганы, землетрясения в реальном времени. форму Земли, то только на нем очертания географических объектов отражают их настоящий облик. Это означает, что на глобусе не искажается расстояние между отдельными точками.

Рис 35. Фотоснимок

Рис. 36. Аэрофотоснимок

Расстояния на нем измеряют гибкой линейкой или с помощью полоски бумаги или нитки. Затем определяют реальные размеры, применяя масштаб.

Глобусом пользуются ученики для изучения Земли.

ИЗОБРАЖЕНИЕ МЕСТНОСТИ НА ПЛОСКОСТИ. Из уроков природоведения в 5 классе вы уже знаете, что изобразить отдельные участки земной поверхности на плоскости можно на обычном фотоснимке, аэрофотоснимке, плане, карте.

Небольшую по площади местность можно сфотографировать. Фотоснимокобычно делают с поверхности Земли (рис. 35). Поэтому на нем ближние предметы заслоняют то, что находится дальше. Кроме того, фотографии дают лишь представление о местности. На них не видно, какие размеры и какую форм/имеет участок.

Аэрофотоснимок — фотография (снимок) местности, сделанная с самолета или другого летательного аппарата (вертолета или беспилотного устройства). Такие снимки делают с различной высоты специальными аэрофотоаппаратами. Они передают

подробное изображение всего, что есть на земной поверхности на момент фотографирования. На них хорошо видно размеры и взаимное размещение объектов (рис. 36). Обычно аэрофотоснимки черно-белые. Иногда их делают цветными: тогда местность изображается в цветах, приближенных к натуральным. На цветных снимках легче различить растительность, реки, болота, населенные пункты и другие объекты.

Космический снимок — это фотография планеты всей или части земной поверхности. Космические снимки, как вы уже знаете, получают с помощью специальных приборов для фотографирования, которыми оснащены космические аппараты. На них исследователи могут сразу увидеть и огромные пространства Земли, и детали на относительно небольших участках (рис. 37). С большой высоты видно самые черты строения нашей планеты. С поверхности земного шара их просто невозможно различить.

Фотографии делают с поверхности Земли

Аэрофотоснимок делают с самолета

Космические снимки получают со спутников

Рис. 37. Космические снимки различного охвата территории

Рассмотреть космические и аэрофотоснимки поверхности нашей планеты, в том числе и Украины, можно в Интернете. Они предоставляют возможность быстро получить достоверные данные о местности. Их используют во время географических исследований и составления карт. Вид земной поверхности воспроизводят также план местности и географическая карта. О них вы узнаете из следующих параграфов.

Сервис «Гугл. Карты»

На основе космических и аэрофотоснимков созданы онлайн-сервисы, которые дают возможность осмотреть всю поверхность Земли. Сервис «Гугл. Карты» и (англ.Google Maps ) предоставляет возможность просматривать трехмерные (с учетом рельефа) изображение земной поверхности.

ЗАПОМНИТЕ

Глобус — это объемная модель Земли, которая дает возможность представить форму и поверхность нашей планета.

Изобразить местность на плоскости можно на фотоснимке, аэрофотоснимке, космическом снимке, на плане и географической карте.

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1. Почему глобус называют уменьшенной моделью Земли?

2. Какие воображаемые точки и линии обозначены на глобусе?

3. В чем заключаются особенности изображения земной поверхности на глобусе?

4. Сравните фотографии и аэрофотоснимок (рис. 35, 36). Что общего и отличного в изображении местности на них?

5. Рассмотрите космические снимки (рис. 37). Чем отличается изображена на них поверхность?

ИЩИТЕ В ИНТЕРНЕТЕ

Пользуясь поисковой системой, найдите в Интернете сервис «Гугл. Карты». Задайте в поиске любое географическое название, например, своего города или села. Программа предложит вам не только карту, но и спутниковое изображение поверхности. Воспользуйтесь масштабом и попробуйте увеличить изображение. Какие объекты вы можете различить? Удалось ли вам увидеть свою улицу, школу, найти свой дом?

Изображать поверхность планеты люди начали очень давно. Первые изображения представляли собой примитивные рисунки, которые совершенно невозможно по сегодняшним меркам именовать картами. Дело в том, что карту от вольного изображения поверхности планеты в первую очередь отличает наличие масштаба. Изучение географии немыслимо без карты. По словам Н.Н. Баранского: «карта — это альфа и омега географии». На картах изображено практически всё, что изучает наша наука, именно о картах и пойдёт здесь речь. И также для любой карты существует глобус, по которому эта карта построена. Так что знакомство со способами изображения поверхности Земли мы начнём именно с глобуса.

Бесспорно то, что наша планета шарообразная. Первым доказательством в пользу этого послужило плавание Ф. Магеллана, а в наши дни мы уже смогли взглянуть на нашу Землю из космоса и убедиться в этом воочию. Единственный способ изобразить поверхность планеты без искажений — это глобус. Глобус всегда сориентирован таким образом, что в верхней его части находится Северное, а в нижней Южное полушарие. Такое расположение полушарий является общепринятым для изображения нашей планеты и обусловлено исторически, так как именно европейская цивилизация первой открывала планету, то Европа находится в верхней части карты, более того большая часть населения Земли проживает в Северном полушарии, так что оно располагается в верхней — наиболее информативной части изображения. Следует помнить, что в космосе нет «верха» и «низа», поэтому если бы передовая цивилизация, открывавшая Землю проживала в Южном полушарии, наш глобус был бы вероятно перевёрнутым. Все глобусы наклонены под углом, что соответствует углу наклона земной оси — 23,5°. Как правило, глобус ещё отличается тем, что его можно покрутить. Это свойство глобуса в первую очередь сделано для удобства работы с ним, однако в то же время оно символизирует вращение нашей планеты вокруг своей оси. Однако, на самом деле, глобус — очень неудобный инструмент, потому что из-за его размеров на нём невозможно детализировать поверхность планеты. Обычный глобус ограничивается изображением континентов Земли, обозначениями крупных географических объектов, стран и городов. Разумеется, можно сделать и большой глобус, но тогда возникают проблемы с его размещением. Самый большой глобус в мире находится в офисе компании DeLorme, которая занимается производством навигационных карт и разработкой систем GPS-навигации. Его размеры сопоставимы с четырёхэтажным домом и составляют 12,4 метра в диаметре, сам офис располагается в США.
Сегодня, правда, для глобусов возникла перспективная возможность для развития — это электронные глобусы. Компьютерные технологии очень удачно позволяют использовать глобус, так как дают возможность детализировать его изображение. Наверно, самым известным таким глобусом является программа Google Earth, где поверхность нашей Земли можно детально рассмотреть, благодаря миллионам космических снимков, выложенных в открытый доступ компанией Google.

Топографическим планом называется изображение на плоскости небольшого участка земной поверхности в уменьшенном виде при помощи условных знаков. Топографический план также часто называют топографической картой. Как правило это карта достаточно крупного масштаба, детализация которой позволяет изображать сельские населённые пункты, мелкие водоёмы, ручьи, леса, в случае очень подробной детализации могут изображаться отдельные здания, деревья и кустарники. Масштаб топографических карт обычно колеблется в пределах 1:100 000 — 1:10 000, хотя могут быть и более подробные планы отдельных зданий, дворов и кварталов. В Советском Союзе доступ к топографическим картам как правило был закрыт, на картах регулярно специально наносились ошибки или не обозначались целые населённые пункты для сохранения их секретности. К сожалению, обстановка тотальной засекреченности от потенциальных врагов наносила больше вреда для жителей самой страны. Сегодня в эпоху космических технологий, когда военными спутниками отфотографирована каждая улица и каждый дом, тем более что с большей частью этой информации мы можем познакомиться в сети Интернет, сама идея засекречивания карт становится бессмысленной. Более того, топографические карты сами шагают в новую цифровую эпоху. В то время, когда несколько десятков лет назад топографам и геодезистам вручную приходилось измерять каждый участок земли и переносить его на бумагу, современные технологии позволяют строить карты по спутниковым фотографиям, что не просто удобнее, но и позволяет взглянуть на поверхность Земли с новой точки зрения. Более того, современные топографические карты интерактивны, на них можно отсортировывать только нужную информацию к изображению, а современные GPS и ГЛОНАСС — навигаторы ещё и отслеживают наше положение на этом плане. Сама интерактивная программа по карте измеряет нужные нам расстояния и даже может руководить нашим передвижением, подсказывая наиболее оптимальный маршрут.

Наконец, мы подошли к самому главному — географической карте. Географическая карта — это уменьшенное изображение земной поверхности при помощи условных знаков в выбранной картографической проекции. Автором первой карты был древнегреческий мыслитель Анаксимандр, живший в VI веке до н.э. Он начертил первую карту известного тогда мира, изобразив Землю в виде плоского круга, окруженного водой. Карта имеет принципиальное отличие от топографического плана — на карте присутствуют искажения земной поверхности. Дело в том, что без искажений поверхность планеты может быть изображена только в трёхмерном пространстве — то есть на глобусе, при переносе на плоскость изображение приходится искажать. Существует много способов построения карт, однако, карты без искажений не бывает — слишком уж большой участок Земли изображает карта, в отличие от плана местности. Карты бывают разными. Все их можно поделить на физические (изображающие природные объекты и явления) и политические (изображающие страны, территории, столицы), отдельно можно выделить экономические карты, показывающие процессы, связанные с населением и хозяйством стран мира. Разумеется, что при составлении любой карты приходится отбирать объекты и названия, которые будут изображены на карте, а которыми придётся пренебречь, чтобы карта не оставалась пустой, но и не была перегружена информацией. Этот процесс носит название генерализации. Современные карты также претерпели ряд изменений. Их уже тоже не строят карандашом на бумаге. Современные карты строятся при помощи компьютеров, так как вычисление всех расстояний и углов для человека — работа очень долгая и трудная, компьютер же способен совершать миллионы вычислений в секунду, значительно облегчая жизнь картографам XXI века, а простым пользователям позволяя находить практически любой интересующий их объект не выходя из дома и даже участвовать в создании карт в Интернете.

Дата: 26.10.2015

Часто, особенно при решении различных задач, приходится иметь дело с изображениями земной поверхности. Эти изображения весьма разнообразны. Наиболее распространенными среди них — рисунки, планы, карты, глобусы, аэрофотоснимки и космические снимки.

На рисунке земная поверхность изображается в ее реальном, но уменьшенном виде под любым углом зрения.

Аэрофотоснимки и космические снимки, как правило, являются уменьшенными изображениями реального вида земной поверхности сверху.

Планы, карты и глобусы являются уменьшенными картографическими изображениями земной поверхности, поскольку для ее отображения на них используется система условных обозначений .

План местности — это уменьшенное, выполненное с помощью условных знаков изображение небольшого участка земной поверхности. В отличие от снимков, на планах и картах мелкие и несущественные детали не изображены.

Карта — это уменьшенное, обобщенное изображение земной поверхности, выполненное с помощью условных знаков и построенное в определенной картографической проекции.

Географическая карта дает возможность изобразить значительные участки территории и даже всю поверхность Земли. Однако при этом возникает необходимость учитывать, что Земля имеет шарообразную форму. Поэтому при изображении шаровидной земной поверхности на карте, которая является плоскостью, некоторые участки приходится изображать несколько искаженными (чуть сжатыми или растянутыми).

Глобус является моделью, т.е. уменьшенной в десятки миллионов раз копией Земли , поэтому он в общих чертах сохраняет ее форму.

На глобусе все материки, океаны, моря показаны в полном соответствии с их положением на земном шаре, а масштаб остается одинаковым на всей поверхности глобуса. Глобус лучше, чем другие картографические изображения, передает форму нашей планеты.

Основные отличия географической карты от плана местности

1. На плане изображают небольшие участки земной поверхности: школьная участок, землепользования сельскохозяйственного предприятия, населенный пункт и т.д.
2. На план наносят все объекты и детали местности в заданном масштабе. Карты через мельче масштаб менее подробными изображениями земной поверхности. На них отображаются наиболее важные объекты и свойства.
3. При создании плана кривизну земной поверхности за малой величины не учитывают, и земная поверхность считается плоскостью. Все предметы показывают такими, какие они есть на самом деле, без искажений, сохраняется их форма и очертания, только размер уменьшают в соответствии с масштабом. При создании карт обязательно учитывают кривизну (шарообразности) Земли, поэтому на картах неизбежно присутствуют искажения.
4. На планах отсутствует градусная сетка , а на картах она непременно есть (меридианы и параллели).

На планах направлением на север принято считать верхний край листа , на юг — нижней, на запад — левый, на восток — правый. Северное направление показывают дополнительно стрелкой с обозначением север — юг. На картах направление север — юг определяют меридианы, запад — восток — параллели. Они могут быть не только прямыми линиями, но и дугами различной кривизны, в зависимости от проекции карт.

С древних времён у человека была потребность передавать другим людям информацию о том, где он был и что видел. Сегодня существуют различные виды изображения земной поверхности. Все они — маленькие модели окружающего нас мира.

Картография

Изображения земной поверхности появились раньше, чем письменность. Древний человек использовал бивень мамонта, камень или дерево для первых зарисовок местности. В Древнем мире изображения делали на папирусе и ткани, а позднее — на пергаменте. Первые составители карт были настоящими художниками, а карты — произведениями искусства. Древние карты напоминают сказочные картины с изображением неведомых стран и их обитателей. В Средние века появились бумага и печатный станок, что позволило наладить массовое производство карт. Создатели карт собирали информацию о Земле со слов многочисленных путешественников. Содержание карт становилось всё более разнообразным. Наука о картах как особом способе изображения земной поверхности, об их создании и использовании называется картографией.

Глобус — модель Земли

Древние греки впервые доказали, что Земля имеет форму шара. Чтобы правильно отобразить форму Земли, был придуман глобус. Глобус (от латинского слова globe — шар) — ото объёмная модель планеты, уменьшенной по много миллионов раз. На нет искажений поверхности, поэтому с его помощью получают правильное представление о расположении материков, морей, океанов, островов. Но глобус намного меньше Земли, и на нём невозможно показать какую-либо местность подробно. Его неудобно использовать и во время путешествий.

План и карта

План — это чертёж, на котором условными знаками подробно изображён в уменьшенном виде небольшой участок местности, поэтому нет необходимости учитывать кривизну земной поверхности.

Карта — обобщённое уменьшенное изображение земной поверхности на плоскости с помощью системы .

Географические карты обладают важными свойствами. В отличие от планов на них изображают разные но охвату территории — от небольших участков земной поверхности до. материков, океанов и земного шара в целом. При отображении выпуклой поверхности Земли на плоском листе бумаги неизбежно возникают искажения в изображении отдельных её частей. Тем не менее карты позволяют измерять расстояния и определять размеры объектов. Они содержат сведения о свойствах объектов. Например, о высоте гор и глубине морей, составе растительного и животного мира.

Атласы — сборники карт

Важным шагом в развитии географических изображений стало создание атласов сборников карт. Это настоящие картографические энциклопедии. Считают, что первый сборник карт появился в Римской империи. Позднее, в 16 веке, в было введено само понятие «атлас». Географические атласы очень разнообразны по территориальному охвату: атласы мира, атласы
отдельных стран, районов и городов. По назначению атласы разделяют на учебные, краеведческие, дорожные и другие.

Аэрокосмические снимки

Прогресс в авиации и космонавтике позволил человеку фотографировать Землю. Аэрофотоснимки и космические снимки дают подробное изображение всех деталей местности. Но географические объекты на них имеют непривычный для нас вид. Распознавание изображений на снимках называют дешифрированием.

Сегодня мы всё чаще пользуемся картами на мониторе компьютера или экране мобильного телефона. Они создаются на основе космических снимков с помощью специальных компьютерных программ.

Одной из важнейших задач географии во все времена была фиксация полученных знаний о Земле, о распределении объектов и явлений во времени и пространстве в виде изображений. При изображении шарообразной Земли на плоскости (на листе бумаги) неизбежно возникают искажения. Чтобы свести их к минимуму, используют специальные математические правила — масштаб и проекцию.

Масштабом называется отношение длины отрезка на изображении к его длине в натуре. Это отношение может выражаться дробью — (численный масштаб), словами (именованный) или наглядно (линейный).

Способы перехода от объемных тел к плоскости задаются проекцией. Картографическая проекция — это математически определенное отображение на плоскости поверхности эллипсоида или шара. При этом на карте передаются положения и очертания объектов, сетка меридианов и параллелей. Закон, описывающий картографическую проекцию, может быть выражен уравнениями, указанием графического построения, таблицей координат и т. п.

Основные виды географического (в отличие от художественного) изображения Земли — глобус, карта и план — модели реальной действительности и одновременно мощнейшие средства познания в науках о Земле.

Глобус — это шарообразная модель Земли. Обычно на глобусах изображают очертания суши и водных объектов, рельеф материков и дна Мирового океана, реки, границы государств, города. Кроме глобусов Земли, существуют глобусы небесной сферы, Луны и других планет. Очертания природных объектов на глобусе передаются довольно точно и измерения можно производить, не вводя поправок, кроме масштабных пересчетов.

Карта — уменьшенное и обобщенное изображение на плоскости поверхности Земли, другого космического тела или космического пространства, показывающее расположенные или спроецированные на них объекты в принятой системе условных знаков. Объектами, изображаемыми на картах могут быть любые предметы, явления или процессы. Изображение на карте должно быть математически определено, то есть выполнено в определенном масштабе и проекции. Карты Земли называются географическими.

Среди других картографических произведений назовем рельефные карты (объемное трехмерное изображение местности), фотокарты (совмещающие карты с фотопланами), блок-диаграммы (где изображение поверхности соединено с продольными и поперечными вертикальными разрезами), атласы (систематические собрания карт, выполненных по общей программе, как единое целостное произведение).

Одно из древнейших изображений, напоминающее план местности относится к III тыс. до н. э. — на серебряной вазе из Майкопского кургана показаны две реки, стекающие с залесенных гор и впадающие в озеро, а так же пасущиеся вокруг животные. На территории Греции найдены изображения долины реки с богатой растительностью, дикими животными и плывущей флотилией — им 3500 лет. Впервые с использованием масштаба Анаксимандром (VII-VI вв. до н. э.) была создана круглая карта, на которой помещенную в центр Грецию окаймляет океан. Математическая картография родилась стараниями Клавдия Птолемея, одна из глав его «Руководства по географии» называлась «Способ правильно изображать Земной шар на плоскости», созданные им проекции известны и сейчас, а карта мира Птолемея и есть первая настоящая карта.

Первый глобус был изготовлен немецким географом М. Бехаймом в 1492 году.

Лекция 6. План местности. Горизонт. Стороны горизонта.

1. План местности.

2. Условные обозначения.

3. Способы ориентации на местности.

4. Масштабы и его виды.

5. Абсолютная и относительная высота местности.

План местности.

План местности — простейший вид карты, это чертеж небольшого (порядка 0,5 км) участка местности в крупном масштабе в условных знаках. План напоминает вид сверху и похож на аэрофотоснимок, но предметы здесь показываются условными знаками и сопровождаются надписями. В отличие от карты на план наносятся все объекты (для карты отбираются самые существенные), изображаются значительно меньшие территории, для которых искажения за счет кривизны поверхности настолько малы, что могут не учитываться. На планах нет градусной сетки, а направлением на север считается направление вверх.

Определение своего местоположения относительно сторон горизонта (стран света) называется ориентированием. Ориентирование по карте (плану) предусматривает нахождение и узнавание на местности указанных на карте объектов, определение на карте точки своего нахождения.

Горизонтом называют часть земной поверхности, наблюдаемую на открытой местности. Кроме того различают математический или истинный горизонт (большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна отвесной линии в месте наблюдения) и видимый горизонт (линия, по которой небо кажется сливающимся с земной поверхностью). На ровной поверхности видимый горизонт представляет собой окружность, диаметр которой пропорционален квадратному корню из высоты наблюдения (D = 3860*h2/2). У человека, стоящего на ровной местности, диаметр этой окружности составляет 4,5-5 км, при подъеме на 100 м увеличивается до 40 км. Для ориентирования на местности используют четыре главные точки горизонта (или соответствующие четверти) — стороны горизонта или страны света. Направление к точке горизонта относительно стран света называют румбом, в метеорологии применяют обычно 8 или 16 румбов, в морском деле — 32.

Основные стороны горизонта (румбы) — север, восток, юг и запад, промежуточные — северо-восток, юго-восток, юго-запад, северо-запад. В полдень, когда Солнце находится в южной стороне небосвода (для жителей нашей страны это справедливо всегда), тень от предметов (она при этом самая короткая) падает строго на север. Если встать лицом к северу, сзади будет юг, справа — восток, слева — запад. Полярная звезда — наиболее яркая звезда в созвездии Малой Медведицы. Она сохраняет почти постоянное положение на небе при видимом суточном вращении небесной сферы и в ясные ночи удобна для определения направления на север и широты места, приблизительно равной её высоте над горизонтом.

В любую погоду и время суток направление на север показывает стрелка компаса, прибора указывающего направление магнитного меридиана. Географический и магнитный меридианы не совпадают, как не совпадают соответствующие полюса, поэтому чтобы найти точное направление на север, надо учитывать угол между северным направлением географического меридиана и направлением северного конца магнитной стрелки — магнитное склонение. Если северный (обычно синий) конец магнитной стрелки компаса отклоняется к востоку от географического меридиана склонение называется восточным и имеет знак плюс (положительное), при отклонении к западу — западным и имеет знак минус (отрицательное). Магнитное склонение указывается на топографических картах. Например, магнитное склонение Москвы +8°.

Точное направление на объект показывает географический (истинный) азимут — угол, который отсчитывают от северного конца географического меридиана по часовой стрелке до направления на предмет (от 0 до 360°).

При отсутствии компаса направление на север можно определить по местным признакам, отмечающим северные и, значит, получающие меньше солнечного тепла места. Например, влажные стороны зданий, камней, замшелые стволы деревьев, пятна-снежинки на склонах (весной). С северной стороны у деревьев, растущих на открытой местности, беднее крона; у пней меньше толщина годовых колец; а муравейники, напротив, обычно располагаются к югу от пней и деревьев, с юга на стволах хвойных деревьев выделяется больше смолы.

Quia — Науки о Земле — Земля, Луна и Солнце

A	B
АСТРОНОМИЯ	Изучение Луны, звезд и объектов в космосе.
ОСЬ	Воображаемая линия, проходящая через центр Земли и Северный и Южный полюса, вокруг которых вращается Земля.
ВРАЩЕНИЕ	Вращательное движение планеты вокруг своей оси.
РЕВОЛЮЦИЯ	Движение объекта вокруг другого объекта.
ОРБИТА	Путь объекта, когда он вращается вокруг другого объекта в пространстве.
ШИРОТА	Расстояние к северу или югу от экватора, измеряемое в градусах.
СОЛНЦЕСТОЯНИЕ	Два дня в году, когда полуденное солнце находится прямо над головой на 23,5° южной широты или 23,5° северной широты.
РАВНОДЕНСТВИЕ	Два дня в году, когда ни одно из полушарий не наклонено к солнцу или от него.
ВЕСЕННЕЕ РАВНОДЕНСТВИЕ	День в году, знаменующий начало весны в Северном полушарии.
ОСЕННЕЕ РАВНОДЕНСТВИЕ	День года, знаменующий начало осени в Северном полушарии.
ФАЗА	Одна из различных форм Луны, видимая с Земли.
ЗАТМЕНИЕ	Частичная или полная блокировка одного объекта другим.
СОЛНЕЧНОЕ ЗАТМЕНИЕ	Блокирование солнечного света на Землю, происходящее, когда Луна находится между Солнцем и Землей.
UMBRA	Самая темная часть тени.
PENUMBRA	Часть тени, окружающая самую темную часть.
ЛУННОЕ ЗАТМЕНИЕ	Блокирование солнечного света на Луну, которое происходит, когда Земля находится непосредственно между Солнцем и Луной.
ПРИЛИВ	Ежедневный прилив и отлив воды на берега Земли.
ГРАВИТАЦИЯ	Сила притяжения между двумя объектами; его величина зависит от их масс и расстояния между ними.
СПУТНИК	Любой объект, вращающийся вокруг другого объекта в космосе.
ГЕОСИНХРОННАЯ ОРБИТА	Орбита спутника, который вращается вокруг Земли с той же скоростью, что и Земля.
ТЕЛЕСКОП	Устройство, созданное для изучения удаленных объектов путем их приближения.
КРАТЕР	Круглая яма на лунной или другой поверхности, образованная силой удара.
МАРИЯ	Темные, плоские области на поверхности Луны.

Вс 45 Что и когда Equi-umbra (Equiumbra)?

означает равную тень (экви = равно: умбра = тень) так же, как «равноденствие» означает равную ночь.

Равноденствие относится к времени, когда продолжительность ночи приблизительно равна продолжительности дня, измеряемой от восхода до заката.

Экви-умбра относится к моменту времени, когда длина горизонтальной тени вертикального объекта равна его высоте .

Экви-умбра

таким образом относится к времени, когда угол (высота) солнца равен 45 градусам.

Каждый день солнце поднимается на свою максимальную высоту в полдень года.

Полдень (солнечный полдень или транзит) в северном полушарии, к северу от тропика Рака, когда солнце находится точно на юге .В южном полушарии ниже тропика Козерога это когда солнце находится строго на севере.
Обратите внимание. Полдень (солнечный полдень или транзит) редко бывает ровно в 12.00 по местному времени, а бывает раньше или позже, в зависимости от местоположения и времени года (см. далее).

Высота солнца в полдень 90 151 м зависит от времени года и широты места.

В 90 151 году в середине лета (летнее солнцестояние) солнце в полдень находится на самой высокой высоте в году.

В 90 151 году Середина зимы (зимнее солнцестояние) солнце в полдень находится на самой низкой высоте в году.

В некоторых частях мира (в пределах большинства арктических и антарктических кругов) солнце никогда не достигает 45 градусов в полдень в любое время года, даже в середине лета.

Напротив, даже в Середину зимы на большей части территории между тропиком Рака и тропиком Козерога солнце никогда не бывает ниже 45 градусов в полдень.

В остальном мире высота солнца выше 45 градусов в течение определенного периода времени в течение лета.
В этом регионе, как и при Равноденствиях, два дня Равноденствия в году> — один перед летним солнцестоянием — Весеннее Равноденствие и один после — Осеннее Равноденствие. Как и в случае с равноденствиями, даты равноденствий в определенном месте 90 151 примерно одинаковы каждый год 90 152, иногда варьируются на день, в зависимости от конкретного года, а также широты и долготы места.

В отличие от равноденствий, даты равноденствий 90 151 сильно зависят от широты конкретного места.

Точные даты Эквиумбры относятся к конкретному месту.

Весеннее равноденствие в определенном месте — это первый день после Середины зимы, когда длина горизонтальной тени от вертикального объекта в полдень равна или очень немного меньше его высоты по вертикали.

В этот день ВЕРТИКАЛЬНЫЙ УГОЛ (ВЫСОТА) Солнца в полдень, когда он точно на юге, равен или больше 45 градусов, тогда как накануне он был меньше 45 градусов.

Осеннее или осеннее равноденствие — последний день года после середины лета, когда высота солнца в полдень равна или превышает 45 градусов. На следующий день меньше 45 градусов и тени от вертикальных объектов в Полдень снова начинают становиться длиннее их высоты по вертикали

В Северном полушарии Середина лета приходится на 20 июня, а Середина зимы — на 20 декабря. В Южном полушарии все наоборот.

Таким образом, в Северном полушарии дата весеннего равноденствия года в большинстве случаев приходится на период с января по июнь года, а осеннее равноденствие года — на период с июля по декабрь года.В Южном полушарии снова все наоборот.

Например:

Майами, Флорида	Весенняя Экви-умбра	24 января	Осенний равноденствие	17 ноября
Вашингтон, округ Колумбия	Весенняя Экви-умбра	5 марта	Осенний равноденствие	8 октября
Анкоридж Аляска	Весенняя Экви-умбра	4 мая	Осенний равноденствие	7 августа
Ла Киака Аргентина	Весенняя Экви-умбра	3 июля	Осенний равноденствие	9 июня
Буэнос-Айрес	Весенняя Экви-умбра	25 августа	Осенний равноденствие	16 апреля
Ушуая	Весенняя Экви-умбра	18 октября	Осень-Equi-umbra	22 февраля

Что / когда утренняя равномерная умбра и дневная равномерная умбра? Каждый день между весенним и осенним равноденствием есть два момента, один до полудня (утреннее равноденствие) и один после полудня (дневное равноденствие), когда высота солнца составляет 45 градусов, а длина горизонтальной тени объекта равна его вертикальной высоте.

90 151 времени утреннего и дневного равноденствий сильно различаются в зависимости от даты, широты и долготы 90 152 места.

Интервалы времени между Равноденствием и Полуднем (Солнечный Полдень или Транзит) равны.

Например:

От: Военно-морская обсерватория США (USNO)

N 38-53 W 77-02    Вашингтон, округ Колумбия    4 июля 2009 г.

	Время (EST)	Высота
Восход	04.50	0,0
Утренняя Экви-умбра	08.54	45,1
Полдень (полдень / транзит)	12.13	73,9
День Экви-умбра	15.31	45,1
Закат	19.35	0,0

S 34-30 W 58-20      Буэнос-Айрес     2010 01 января

	Время (ч.минут UT/GMT)	Высота
Восход	08. 46	0,0
Утренняя Экви-умбра	12.36	45,0
Полдень (полдень / транзит)	15.57	78,5
День Экви-умбра	19.17	45,1
Закат	23.08	0.0

индекс

индекс

Вы необходимо проверять свою учетную запись электронной почты SHSU каждый День

---

---

Широта

---

Задание по чтению

Гиллеспи, Нетофф и Тиллер, Электронная погода и Климат , если применимо (также обратите внимание на функцию поиска на компакт-диске).

 

Примечание:    Это Блок содержит большое количество рисунков и фотографий. То время загрузки может варьироваться в зависимости от вашего компьютер и интернет-соединение.

 

Нажмите радио кнопка расположена слева поле страницы напротив выбранной графики для дополнительной информации.Быть УВЕРЕН а также закрыть окно сообщения, когда вы закончите.

---

01. В этом блоке мы будем обсуждение широты как климатического контроля. По широте мы не говоря о географическом положении. Скорее наш интерес будет сосредоточен о влиянии широтного положения на поступление солнечной энергии на поверхности Земли. В какой-то степени греки были на идея, когда они предложили свои Жаркие, Умеренные и Холодные температурные зоны более 2000 лет назад.

 

 

---

02. В частности, в этом разделе, посвященном Локатору, мы собираемся охватывают четыре темы:

Земля-Солнце Отношения . Эта секция будет заниматься фактическим получением солнечной энергии на Поверхность Земли. Получение солнечной энергии напрямую связанных с отношениями, которые существуют между Землей и Солнце в течение года.Все вы узнали бы основные отношения. Каждый день мы можем видеть, что Солнце «восходит» в на востоке и заходит на западе. Большинство также признало бы, что более за 12 месяцев Солнце «движется» с севера на юг в нашей небо. Иными словами, Солнце не только «движется» с востока на запад, но и с севера на юг. А как насчет того, что дни имеют тенденцию становиться длиннее в северном полушарии с 21 декабря до 21 июня, а затем укорачиваются с 21 июня до 21 декабря? Отношения Земля-Солнце вызывают изменения в количестве инсоляции, получаемой изо дня в день и в зависимости от сезона. И, в зависимости при отношениях количество инсоляции меняется локально и во времени. Результирующие температуры созданные из-за этих меняющихся отношений, создают давление различия, которые в значительной степени ответственны за ветры. Ветры в свою очередь управляют океанскими течениями и нашей погодой.

 

Температура . Мы также рассмотрим измерение и передачу тепла. уделяя особое внимание проводимости, конвекции и излучения, так как эти процессы связаны с атмосфера.

 

Атмосферный Газы . Пока мы коснемся по основным газам, составляющим атмосферу, мы посвятим основное внимание уделяется важнейшему газу, связанному с погода — то есть водяной пар — газообразное состояние вода.

 

Многослойный Атмосфера . Наконец, мы будем взгляните на различные слои атмосферы.Пока есть на самом деле четыре атмосферных слоя в зависимости от температуры, наши интерес в первую очередь будет касаться первого слоя, тропосфера. Тропосфера, простирающаяся вверх от Поверхность Земли в среднем может быть 5-10 миль, где больше всего нашей погоды происходит. Пока мы думаем о погоде как о всеохватывающий, на самом деле он относительно неглубокий. Думать о том, когда вы в последний раз путешествовали по воздуху. Вы скорее всего летал на высоте от 30 000 до 35 000 футов.Когда вы выглянули из окно, большинство облаков были далеко под вами. Или, может быть, вы стояли снаружи после прохождения фронта и чувствовали сильный север ветер в лицо, а затем, взглянув в небо, удивлен, увидев, что облака движутся в противоположном направлении (направляясь север). Помните наши предыдущие комментарии о горных преградах? Погода неглубокая.

 

 

---

03.Прежде чем мы начнем, позвольте мне дать определение терминам низкий, средние и высокие широты, поскольку я буду использовать их в этом классе. Низкие широты — это места, расположенные между экватором (0 градусов с.ш.) и 30 градусов с.ш. В средних широтах встречаются между 30 градусами с.ш. и 60 градусами с.ш. И высокие широты находятся между 60 градусами северной/южной широты и полюсами (90 градусов северной/южной широты). Рассматривая эти места в ходе предстоящего урока, мы будем особенно интересует годовая и сезонная температура различия, обнаруживаемые в каждом из этих широтных поясов, и какие приводит к возникновению этих различий.

 

 

---

04. Земля-Солнце Отношения . Наша первая тема Отношения Земля-Солнце. Это чрезвычайно важная мысль потому что именно эти различные отношения вызывают различия в количестве солнечной энергии, поступающей на поверхность Земли. Например, в июне вы загораете намного лучше, чем когда-либо. в декабре — потому что солнечные лучи более интенсивны.Это Энергия Солнца, согревающая Землю и приводящая в движение океанские течения, ветры и наша погода.

 

Я обнаружил, что один из лучших аналогии, которые можно использовать при обсуждении отношений между Землей и Солнцем, — это выпекание пирога. Потому что это действительно то, о чем мы говорим — Солнце печет Землю. Если я возьму ингредиенты для торта, положить их в кастрюлю, перемешать, а затем включить духовку, чтобы сказать 20 000 градусов по Фаренгейту, и бросить их в духовку, а затем немедленно выдернуть сковороду — в итоге у меня получится сырой пирог.Или что, если я размешаю те же самые ингредиенты, добавлю их туда же кастрюлю, вставьте сковороду в духовку, которая нагрета всего до 80 градусов F и оставьте его там на 6 недель. Что у меня есть? Ну, большинство скорее всего сырой, заплесневелый пирог! При 80 градусах по Фаренгейту торт никогда не приготовится, независимо от того, как долго я оставляю его в духовке. Другими словами, требуется ДВЕ вещи, чтобы испечь пирог (или Землю) — тепло и время работать вместе, а не только один или другой.

 

 

 

---

05.Начнем с инсоляции ( в ближайшие сол ар радиация ация ). Если бы мы взяли фонарик и направили луч света на поверхности (и предположим, что 1X инсоляции на самом деле достигая поверхности), обратите внимание, что 1X инсоляции на самом деле покрывает 1X поверхности (например, 3 квадратных дюйма). Теперь, если мы немного наклоните фонарик и направьте луч света на поверхность под углом (опять же, 1Х инсоляции ставится на поверхность), вы заметите, что площадь поверхности, покрытая луч увеличен.Таким образом, такое же количество инсоляции, но распространение на большей площади — в результате получается меньше тепловой энергии на квадрат дюйм — таким образом (если бы речь шла только об инсоляции), более холодный температура на поверхности.

 

Посмотрите на рисунок ниже. Предположим что сейчас 21 марта и Солнце (см. высокое положение Солнца) прямо над экватором. Примечание: 1X тепловой энергии на 1X земля. Вся доступная инсоляция (1X) поглощается Земля на экваторе.Сравните это с тем, что можно увидеть на той же датой 21 марта с позиции 45 градусов северной широты. На 45 градусе северной широты тот же 1X инсоляции получено на поверхности, но, поскольку у нас почти на 50 процентов больше покрытой площади, вы должны ожидать температуры (опять же, если это были все, что было связано с температурой Земли) в этом месте быть меньше, чем испытанные на экваторе. Другими словами, чем ближе к точке, в которой Солнце находится вертикально над головой, тем большее количество инсоляции получает поверхность.

 

 

    

 

---

06. На приведенном ниже рисунке показано соотношение между Землей и Солнцем в трех различных точках на поверхности Земли. Солнце выключено графика справа. Если Солнце находится прямо над экватором (точка C), то 1X инсоляции прикладывается к 1X поверхности при экватор.Это похоже на фонарик, находящийся прямо над обнаруживать. Короче говоря, экватор получает максимальную инсоляцию. доступный (1X солнечной энергии помещается на 1X площади).

 

Если мы двинемся к полюсу, скажем, на 45 градусов северной широты (точка B), здесь мы находим солнечную энергию, поступающую с большей углом, чем в точке C. Точно так же, как фонарик, когда мы его наклонили. На графике показано, что при 45 градусах северной широты 1X от Инсоляция будет распространяться на 1.4X поверхности. Это будет стоять по той причине, что в расчете на квадратную милю точка B получит меньше тепловой энергии, чем в точке C. А в точке A (60 градусов северной широты) в 1 раз больше инсоляции будет покрывать 2X поверхности (примерно половина тепловой энергии на квадратную милю, которая поступает на поверхность с Пункт А). И следует ли перенести пример на 90 градусов северной широты (т. полюс), угол Солнца будет приближаться к горизонту и полученная тепловая энергия будет минимальной на квадратную милю.Так что хотя свет доступен 24 часа в сутки в течение нескольких месяцев в конце концов на полюсах или вблизи них фактически полученная тепловая энергия равна минимальный.

 

 

 

---

07. Обратите внимание на рисунок ниже, что при прочих равных условиях солнечное излучение, движущееся к поверхности Земли из точки прямо над головой пройдет через ОДНУ атмосферу на экваторе 21 марта.Но в этот день, когда вы движетесь к полюсу, Солнце угол меньше (помните, вы наклоняете «фонарик») и что угол фактически будет равен 0 на полюсе). Потому что увеличивающееся количество атмосферы, которое солнечная радиация должна пройти, чтобы достичь поверхности Земли, мы можем видеть из рисунка ниже видно, что количество атмосфер равно единице (1,00) над экватором и увеличивается постепенно и незначительно по мере продвижения к полюсам возникает резкий и очень значительное увеличение атмосферы по мере приближения угла Солнца горизонт на полюсах.

 

Суть тогда — чем ближе ты к где Солнце прямо над головой, тем больше инсоляция на квадрат миля. Чем дальше вы находитесь от прямого луча Солнца, тем меньше угол и тем меньше тепловой энергии на квадратную милю.

 

 

---

08. В Сан-Антонио 21 июня Солнце не находится прямо над головой; но он всего на 6 градусов от вертикали.В этот же день в Виннипег, Солнце отклонено примерно на 26,5 градусов от вертикали. Обратите внимание разница в площади поверхности, покрываемой каждым лучом, и рассмотрим путь через атмосферу, по которому каждый идет к поверхность. И сравните 21 июня в обоих местах с ситуацией 21 декабря.

 

    

 

---

09.Давайте применим эту идею к дому, в котором вы живете. сомнения живут в доме, у которого есть свес крыши (карниз). в на юге США карнизы домов, как правило, нависают над стена может быть три-четыре фута. На юге летом, когда Солнце высоко в небе и температура очень высокая, делается все возможное, чтобы уменьшить отопление дома. Дома со значительным карнизом способны перехватывать солнечные лучи и тем самым уменьшить попадание солнечного света в окна.Зимой, когда солнце находится ниже на небе, тепловая энергия поступает в дом через окна беспрепятственно наличие карниза.

 

Если вы находитесь в северной части Соединенные Штаты, здесь относительно прохладно круглый год, а здесь с большей вероятностью найдет гораздо меньшие и более узкие карнизы. Такой конструкция позволяет солнечному свету проникать в дом год круглый.

 

Вы можете увидеть отражение этой идеи в расположение горнолыжных курортов.Подумайте о Колорадо (или где бы то ни было) в следующий раз, когда вы будете на одном из этих склонов. В каком направлении делают склоны лица? Север в Северном полушарии (юг в Южное полушарие). Здесь температура несколько ниже (менее прямое солнце и меньшее испарение), чем найденные, скажем, южные склоны Северного полушария. Таким образом, снег будет склоны, обращенные к северу, тают в последнюю очередь.

 

 

 

---

10.Затем тепло является одним из элементов, необходимых для выпечки торта. Но это нужно две вещи, чтобы испечь торт. Теперь рассмотрим время.

 

На рисунке ниже видно, что 21 марта и 21 сентября (равноденствия — равный день, равный ночь), Земля ориентирована на Солнце таким образом, чтобы поместить вертикальный луч прямо над экватором. Теперь, сияя свет на такой шар, как Земля, вызовет только половину (180 градусов) шара, который нужно зажечь.С той точки, где свет находится прямо над головой, свет будет распространяться во всех направлениях на 90 градусов. Так что в этом примере, если Солнце находится прямо над головой на экваторе свет будет виден под углом 90 градусов к каждому полюсу. если ты находятся на экваторе, Солнце будет прямо над вашей головой — на полюса Солнце будет на вашем горизонте. Но независимо от того, где вы (от полюса до экватора) во всех местах будет 12 часов дня и 12 часов ночи, так как все параллели разделенный пополам.

 

 

 

---

11. 21 июня все выглядит совершенно по-другому. ориентация Земля-Солнце не одинакова. В эту дату Северное полушарие наклонено к Солнцу и, как следствие, легко увидеть, что вертикальный луч Солнца не бьет Земля на экваторе, а находится над головой на 23.5 градусов северной широты. Это местонахождение Тропика Рака. Тропик знаменует собой самая северная точка, в которой Солнце будет находиться над головой во время год.

 

Когда вы видите Тропик Рака на картах и ​​глобусах обычно имеется какая-либо отличительная маркировка (точки, тире и т. п.), чтобы выделить эту параллель среди других. К полюсу 23,5 градуса северной широты никогда не бывает дня, когда Солнце прямо над головой.К полюсу Тропика Рака вы будете всегда нужно смотреть на юг, чтобы увидеть солнце.

 

21 июня, когда Солнце прямо над головой 23,5 градуса северной широты, обратите внимание, что при сиянии 90 градусов Солнце будет простираться не только до Северного полюса (66,5 градусов от Тропик Рака), а на самом деле еще 23,5 градуса (чтобы в общей сложности 90 градусов) за полюс к задней стороне Полярный круг (66.5 градусов северной широты). Свет светит на 90 градусов во всех направления от точки, где солнечный луч находится вертикально накладные расходы.

 

Свет также светит под углом 90 градусов к к югу от Тропика Рака. Это означает, что свет будет распространяться до экватора (23,5 градуса) плюс дополнительные 66,5 градуса (к всего 90 градусов) до передней стороны Южного полярного круга (66,5 градусов С).

 

Если бы мы могли раскрутить Землю вращение/один день, мы обнаружим, что если вы находитесь где-то между 66.5 градусов северной широты и северный полюс, вы всегда будете в свете (24 часа). Никакой тьмы не наступит, потому что вы никогда не повернуться в темную область. Так с 24 часами света, почему это не жарко в этих полярных областях? Имейте в виду, что вы являетесь далеко от вертикального луча Солнца (находится на 23,5 градусах Н). У вас длинные дни, но низкий угол Солнца означает мало тепла энергия фактически поступает на поверхность Земли. Также иметь в виду предыдущий график, изображающий количество атмосферу, через которую должен пройти солнечный свет на пути к поверхность.

 

Теперь, если вы находитесь между 66,5 градусов южной широты и Южного полюса, в этот день вы испытаете 24 часов темноты, потому что такие места более 90 градусов от вертикального луча Солнца.

 

Наконец, если вы находитесь на экваторе, вы 21 июня будет 12 часов дня и 12 ночи. экваторе мы увидим, что дни и ночи равны 365 дней в году. год.Круг Освещения всегда делит экватор пополам. Так почему тогда на экваторе не жарко? Ведь Солнце есть над головой или рядом с головой 365 дней в году, а солнечный свет минимален. атмосфера, через которую нужно пройти. Подумай об этом. Как раз о времени вы начинаете накапливать тепловую энергию на поверхности Земли, Солнца начинает падать и ночь на вас. У них нет тех 13 до Летом у нас в средних широтах 14-часовой день. Они есть солнечное излучение (тепловая энергия), но они просто не имеют время в духовке.И нужно и то, и другое, чтобы действительно испечь торт.

 

 

 

---

12. Наконец, давайте взглянем на 21 декабря. В этот день вы заметит, что Южное полушарие наклонено к Солнцу и, в результате, вы можете легко видеть, что вертикальный луч Солнца не ударяется о Землю ни в тропике Рака, ни в Экваториальная, а скорее накладная на 23. 5 градусов южной широты. Это Расположение Тропика Козерога. Знаки тропика Козерога самая южная точка, в которой Солнце будет находиться над головой во время год.

 

И как Тропик Рака, когда ты увидеть Тропик Козерога на картах и ​​глобусах, там обычно какую-либо отличительную маркировку (точки, тире и т. п.), чтобы установить это параллельно от других. За пределами 23,5 градуса южной широты никогда не бывает день, когда Солнце находится прямо над головой.Полюс Тропика Козерог, вам всегда придется смотреть на север, чтобы увидеть Солнце.

 

21 декабря, когда Солнце прямо над головой 23,5 градуса южной широты, обратите внимание, что при сиянии 90 градусов Солнце будет простираться не только до Южного полюса (66,5 градусов от тропика Козерога), а на самом деле еще 23,5 градуса (к сделать в общей сложности 90 градусов) за полюс к задней стороне Южный полярный круг (66. 5 градусов южной широты). Свет светит на 90 градусов все направления от точки, где солнечный луч находится вертикально накладные расходы.

 

Свет также светит под углом 90 градусов к к северу от тропика Козерога. Это означает, что свет будет простираются до экватора (23,5 градуса) плюс еще 66,5 градусов (всего 90 градусов) к лицевой стороне Арктики Круг (66,5 градусов северной широты).

 

И снова, если бы мы могли вращать Землю одно вращение / один день, мы обнаружим, что если вы где-нибудь между 66.5 градусов южной широты и Южный полюс, вы всегда будете в свет (круглосуточно). Не было бы тьмы, потому что никогда не было бы вы вращаетесь в темной области.

 

Теперь, если вы находитесь между 66,5 градусов северной широты и северного полюса, в этот день вы испытаете 24 часов темноты, потому что такие места более 90 градусов от вертикального луча Солнца.

 

Наконец, если вы находитесь на экваторе, вы 21 декабря будет 12 часов дня и 12 ночи.На экваторе мы увидим, что дни и ночи равны 365 дней в году. год. Свет всегда делит экватор пополам.

 

 

 

---

13. Взгляните на рисунок ниже и обратите внимание, что в зависимости от где вы находитесь по широте в конкретную дату, часы изменение света/темноты. Всегда 12 и 12 21 марта и 21 сентября по всей Земле.Всегда 12 и 12 на экваторе — 365 дней в году. года, но обратите внимание на продолжительность дня и ночи на разных широтах на 21 июня и 21 декабря.

 

 

---

Предыдущая графика имеет продемонстрировали, что отношения Земля-Солнце меняются в течение года. Мы хорошо понимаю, что Солнце ничего не делает. Просто там — неподвижно относительно Земли.Это Земля, которая по-разному предстает перед Солнцем в разное время год. Несколько раз в году Северное полушарие направлен к Солнцу (21 июня). Здесь близость к лучу, в сочетании с длинными днями и короткими ночами создает период значительное тепло. В другое время года Южный Полушарие наклонено к Солнцу и Южному полушарию испытывает летние условия. В этот период (21 декабря) результирующее расстояние от вертикального луча Солнца, короткие дни и длинные ночи создают холодные зимние условия на севере Полушарие.И, наконец, в другое время года ни полушарие наклонено к Солнцу (21 марта и 21 сентября). периоды), а в это время инсоляция, получаемая от Солнца имеет тенденцию быть более умеренным в обоих полушариях, что приводит к более умеренный весенний и осенний сезоны. Сейчас много чего происходит здесь — помните, Солнце не делает ничего, кроме сидит там.

 

---

14. Что это за вещи, из-за которых Земля по-разному ориентированы на Солнце в разное время года? В отношениях между Землей и Солнцем действуют четыре фактора. Они являются: вращение, вращение, наклон и параллелизм. Давайте взгляните на каждый из них на графике, который следить.

 

 

---

15. Вращение . Опять же, имейте в виду, что Солнце относительно Земли НЕ движется. Земля вращается вокруг своей оси в направлении с запада на восток. Думать оси в виде воображаемой линии, проходящей от полюса к полюсу и проходящей через центр Земли. Это сказало, как ты знаете, что Земля на самом деле вращается с запада на восток? Думать об этом на минуту. Разве Нью-Йорк не выходит на свет (пережить рассвет), пока в Хантсвилле еще темно? Если это 8:00 здесь, в Хантсвилле, разве не 9:00 в Нью-Йорке? Они опережают нас на час (раньше).Если это так, то не должна ли Земля вращаться от Хантсвилля (к западу от Нью-Йорка) City) в сторону Нью-Йорка, чтобы Хантсвилл испытал свет, который он обычно получает примерно через час после Нового Йорк? И когда Хантсвилл выходит на свет, это не Лос-Анджелес все еще в темноте? Таким образом, чтобы Лос-Анджелес получил свет (обычно часа через два после Хантсвилля) не нужно ли Лос Анхелесе (к западу от Хантсвилла), чтобы повернуться с запада ДО на восток, чтобы достичь света? И, наконец, когда наступает рассвет Лос-Анджелес, разве Нью-Йорк не был в свете уже несколько часы? Один оборот занимает примерно 24 часа. Опять же, все это предполагает, что вы помните, что Солнце неподвижно относительно Земля.

 

 

 

Фотография ниже была сделана экипажем на борту Колумбия во время своей последней миссии 1 февраля 2003 г. Фотография, снято в безоблачный день, ловит закат солнца над Европой и Африка. Круг Освещения поразителен, поскольку пересекает Западной Африке, Испании и Франции.Более урбанизированные районы могут быть хорошо видно на световой схеме — в Париже горят огни и Барселоне, но в Лондоне и Гибралтаре еще светло. Посреди Атлантического океана находятся Азорские острова и их юго-восток — Канарские острова. На юге, на западе побережья Африки находятся острова Зеленого Мыса. Через верхнюю часть фото, справа налево заснеженная Норвегия, Исландия и Гренландия.

 

---

16. Задумайтесь на мгновение о скорости вращения Земли. Ты Можно подумать, что везде одинаково, но это не так. Посмотрите на рисунок ниже. Мы знаем, что расстояние вокруг Земля на экваторе составляет примерно 25 000 миль. Один ход (ротация) за 24 часа. Таким образом, скорость Земли на экваторе чуть больше 1000 км/ч. Если вы стоите на своем большом палец на Северном полюсе, какова скорость вращения? Ну, так как вы будете поворачиваться один раз в 24 часа, но при этом фактически никуда, скорость на полюсе должна быть 0 миль в час — Земля просто поворачивается для вас.

 

Таким образом, промежуточные местоположения между экватором и полюсами будут иметь скорости от 1000 до 0 миль в час со скоростью, уменьшающейся к полюсу. И пока мы вернемся к этому позже, рассмотрим на мгновение скорость атмосфера Земли. В среднем вы понимаете, почему скорость атмосфера над любой точкой земной поверхности – это то же, что поверхность Земли? Если бы это было не так — для Например, говорят, что Земля вращалась со скоростью 800 миль в час, но атмосфера над ним вращалась со скоростью всего 700 миль в час. .. люди на Земле испытали бы 100 миль в час ветер!

 

 

---

17.Вроде как в стороне, но связан с вращением (которое вызывает день и ночь) — это идея Круга Озарения. Как Земля вращается, иногда мы стоим лицом к Солнцу и находимся в свете; в других случаях мы вдали от Солнца и в темноте. Удержание в Имейте в виду, что только половина земного шара может быть освещена одновременно, что должны ли мы сделать из области перехода между светом и тьмой? Ты знайте эти времена как рассвет, сумерки или сумерки. Этот район известен как Круг Просветления.В кругу просветления это не совсем темный и не светлый. Любой из вас, кто когда-либо летал самолет и пересекший Круг хорошо это запомнит. Вы можете посмотреть к передней части самолета на высоте 35 000 футов и увидеть свет, и посмотри назад и увидишь темноту.

 

 

---

18. Революция .Вторым фактором, влияющим на отношения Земли и Солнца, является Революция. Поскольку Земля вращается вокруг своей оси, она также вращается вокруг Солнце против часовой стрелки. 365 дней, чтобы сделать один схема. Обращаясь вокруг Солнца, Земля движется по тому, что называется плоскостью эклиптики (ее орбитальной плоскостью). Как ты можете видеть на графике ниже, в некоторые моменты времени на орбите Земли находится ближе к Солнцу, чем у других. На ум приходят две даты: 3 января и 4 июля.Живя в Северном полушарии, вы можете думаю, что Земля и Солнце будут ближе всего 4 июля, потому что эта дата теплее, чем 3 января, но сделать это было бы в ошибка. Как вы думаете, вы бы сделали такое же предположение, если бы вы жили в Австралии? На самом деле Земля находится ближе всего к Солнцу 3 января и самое дальнее 4 июля. 3 января называется перигелий; 4 июля называется афелий (думаю, афелий — Прочь).

 

Что все это значит? Это в основном означает, что расстояние от Солнца не является причиной сезоны.

 

 

   

 

---

19. Наклон . Наклонение относится к наклону Земли вокруг своей оси. Обратите внимание, что когда вы видите модели Земли, Северный полюс не находится на 90 градусный угол по отношению к плоскости эклиптики. Скорее он наклонен или наклонен 23.5 градусов от перпендикуляра. Сейчас, где вы слышали про 23,5 градуса? Да, тропики Рака и Козерога. Где-нибудь еще? Как насчет двух кругов (Арктика и Антарктика)? Они находятся на 66,5 градуса северной/южной широты, но где относятся ли эти точки к соседним полюсам? Правильно, они 23,5 градуса к экватору от полюсов. Вот почему мы даем специальные значение этих двух особых параллелей — двух тропиков и два круга.Они связаны с наклоном Земли от перпендикуляр.

 

Давайте попробуем кое-что здесь. Что, если бы Земля не наклонялась на 23,5 градуса, а наклонен на 10 градусов от перпендикуляра? Если бы это было так, будет ли лето в северном полушарии теплее, чем сейчас сейчас круче чем они сейчас примерно такие же или не могут рассказать?

 

Задумайтесь об этом на мгновение. Что что делает поверхность Земли теплой или холодной? Разве это не расстояние от вертикального солнечного луча и продолжительности дня (аналогия с тортом)? Ну, в таком случае, доведите это до крайности. Не наклоняйте Земля на 10 градусов — только не наклоняйте Землю ни на градус. В Другими словами, представьте, что наклона нет. Полюса Земли находятся на Угол 90 градусов к плоскости эклиптики. Вот если бы это было случае, будет ли вертикальный луч Солнца падать на Землю в Экватор каждый день, 365 дней в году? да.Ну, а если Солнце на экваторе круглый год, не означает ли это, что вертикаль Солнца луч НЕ проходит ни в одно из полушарий, а остается включенным Экватор круглый год? Кроме того, это будет означать, что каждый день (и ночь) длится 12 часов. Если это так, то не будет лето будет холоднее, чем сейчас? Правда вопрос не задавал без наклона, но требовалось МЕНЬШЕ наклона (10 градусов), чем сейчас имеют (23,5 градуса), поэтому в приведенном выше примере это не следует что, если бы это было так, лето было бы холоднее, чем они сейчас?

 

А видите ли вы, что если бы наклон был увеличился до 40 градусов, у нас у всех были бы большие проблемы из-за температурный режим? В таком случае не будет ли Солнце вертикальный луч (и связанное с ним поверхностное тепло) простираются до 40 градусов северной широты в лето в Северном полушарии (таким образом выходя далеко за пределы настоящее 23. 5 градусов) в полушарие, а кроме того обеспечивая намного, намного более длинные дни (и более короткие ночи), чем мы сейчас опыт? Лето 130 градусов по Фаренгейту или больше может быть обычным явлением. Слишком, вы видите, что зимы в такой ситуации (при 40-градусной наклон) было бы намного, намного холоднее, чем сейчас. Простуда связано с тем, что вертикальный луч Солнца (тепло энергия) не будет находиться на максимальном расстоянии, как сейчас всего 23.5 градусов к югу от экватора, а вместо этого было бы 40 градусов к югу от экватора. Места в Северном полушарии будут быть намного дальше от вертикального луча, чем сейчас. Кроме того, дни в Северном полушарии будут намного короче (не настолько время, чтобы поглотить любую инсоляцию, направлявшуюся в их сторону), и ночи быть намного длиннее, чем сейчас, — таким образом, больше времени для скудной тепловой энергии, покидающей поверхность Земли.

 

Если вы все это понимаете, то вы понятно!

 

 

 

---

20. Параллельность . Параллелизм — это идея о том, что Земля вращается вокруг Солнца. ось всегда направлена ​​в одно и то же место в пространстве. Где это место, что указано? Северная звезда. Северный полюс находится всегда указывал на Полярную звезду, где бы она ни находилась. орбита вокруг Солнца. Посмотрите внимательно на рисунок ниже, и вы сможете получить представление о важности этой идеи. Обратите внимание, что во всех взгляды на Землю, ось направлена ​​в одном направлении (к твое право).Задумайтесь на мгновение о последствиях этого для год. Вы видите, что в некоторых точках орбиты Север Полюс наклонен к Солнцу, а в других точках — к югу. Полюс наклонен к Солнцу?

 

 

---

Теперь давайте соберем все это вместе, взглянув на Землю-Солнце. отношения, которые должны быть найдены в четыре критические даты, как Земля вращается вокруг Солнца.

---

21. июнь 21 . Мы начнем с положение от 21 июня. Обратите внимание, что вы просматриваете график Земли слева от места, обозначенного красным крестиком на графика справа.

 

21 июня вы заметите, что Северное полушарие наклонено к Солнцу. Это означает, что Вертикальный луч Солнца падает на Землю в Тропике Рака. (23.5 градусов северной широты). Свет распространяется на 90 градусов во всех направлениях от эта точка. В этот день вы заметите, что свет распространяется от 23,5 градуса северной широты в направлении, а затем за Северным полюсом назад. стороне Полярного круга, и этот свет также распространяется на Южного полюса до передней стороны Южного полярного круга (66,5 град. С).

 

Обратите внимание, что на экваторе мы имеем равные днём и ночью, но по мере продвижения к Северному полюсу от Экваториальные дни становятся длиннее и наконец достигают 24 часов в Арктике Круг (66. 5 градусов северной широты). Это сочетание долгих дней и тот факт, что вертикальный луч Солнца находится на 23,5 градуса северной широты, что делает этот день максимальным поступлением солнечной радиации в Северное полушарие.

 

А у нас обратная ситуация в Южное полушарие. Здесь, пока вы идете к Южному полюсу, дни короче, пока не дойдем до Южного полярного круга, за которым нет света. Также имейте в виду, что вертикальный луч Солнца (тепловая энергия) находится в центре 23.5 градусов к северу от экватора — далеко от точек в Южном полушарии. Таким образом, солнечный в этот день энергия находится на минимуме в Южном полушарии (первый день зимы в Южном полушарии).

 

Посмотрим сейчас. Дата 21 июня. Это начало лета в северном полушарии и Начало зимы в Южном полушарии. Я получаю 21 июня дату в Северном полушарии, но 21 июня в Южном Полушарие? Мы уверены в этом? Каковы шансы, так как это зима в Южном полушарии, что сейчас 21 декабря в Южное полушарие? Шансы НУЛЕВЫЕ. Сезон может меняться по мере того, как вы перемещаетесь из одного полушария, но дата остается такой же. Просто проверка!

 

Какой день лучше всего подходит для загара? июнь 21. Вы можете подумать, что лучший день — август, когда температура самая высокая, но имейте в виду, что вы не печете чтобы получить загар, вы поглощаете солнечные лучи. Эти лучи наиболее интенсивны, когда Солнце ближе всего к вам. Так что пока 21 июня может быть самым лучшим днем ​​для загара (при условии ясной погоды). небо), имейте в виду, что вы можете отойти от этой даты на равное количество дней в любом направлении и получить аналогичный загар.

 

 

    

 

---

Теперь повернем Землю против часовой стрелки на 90 градусов (3 месяца) с даты 21 июня. Сейчас дата 21/22 сентября. Обратите внимание, что Северный полюс по-прежнему указывает на Полярную звезду. Держите в Имейте в виду, что то, что мы только что сделали (революция против часовой стрелки) происходит постепенно, и то, что мы сейчас обсудим, развилось более трех месяцев от условий, которые мы ранее обсуждали на июнь 21.

---

22. сентября 21/22 . Обратите внимание, где вы находитесь — вы находятся перед Землей на ее орбитальном пути. Ты смотришь вернуться на Землю из точки ПЕРЕД ней. Солнце к твоему справа, таким образом, правая сторона Земли, на которую вы смотрите, освещена. Земля движется по своей орбите к вам. Круг Освещение делит пополам все параллели. Это осень или осеннее равноденствие в Северном полушарии и весеннее или весеннее равноденствие в Южном полушарии.Равноденствие — равная ночь (и равные дни во всех местах). Для нас на Севере Полушарие, дни становятся короче по мере того, как Солнце падает/движется ниже в южном небе. Приближается зима. Если вы находитесь в Южное полушарие, Солнце восходит в северном небе и дни становятся длиннее. Приближается лето.

 

    

 

---

23. декабря 21 . Теперь мы будем вращать Землю 90 градусов по своей орбите против часовой стрелки. Примечание что вы просматриваете график Земли слева от положение, обозначенное красным крестиком на рисунке справа.

 

21 декабря вы заметите, что Южное полушарие наклонено к Солнцу. Это означает, что Вертикальный луч Солнца падает на Землю в тропике Козерог (23.5 градусов южной широты). Свет распространяется на 90 градусов во всех направления от этой точки. В эту дату ты отметишь тот свет простирается от 23,5 градуса южной широты к Южному полюсу и затем за его пределы. к обратной стороне Полярного круга, и этот свет также простирается к Северному полюсу до передней стороны Арктики Круг (66,5 градусов северной широты).

 

На экваторе у нас день равный и ночь, а по мере продвижения к Южному полюсу от экваториальных дней становятся длиннее, наконец, достигая 24 часов у Полярного круга (66. 5 градусов С). Это сочетание долгих дней и того факта, что вертикальный луч Солнца находится на 23,5 градуса южной широты, что делает его день максимального поступления солнечной радиации на юге Полушарие.

 

А у нас обратная ситуация в Северное полушарие. Здесь, как вы идете к Северному полюсу, дней короче, пока не доберемся до полярного круга, за которым нет света.Также имейте в виду, что интенсивная энергия связанный с вертикальным лучом Солнца, центрирован на 23,5 градуса южной широты. экватора — далеко от точек на севере Полушарие. Таким образом, солнечная энергия находится на минимуме на севере. полушария в этот день (первый день северного полушария зима).

 

 

    

 

---

24. марта 21 . Теперь мы будем вращать Землю 90 градусов против часовой стрелки. Посмотрите, где вы находитесь — вы находитесь позади Земли на ее орбитальном пути. Ты смотришь на Земле из точки позади нее, когда она вращается вокруг Солнца. То Солнце находится слева от вас, поэтому левая сторона Земли, как вы смотрите в горит. Земля движется по своей орбите от вас. То Круг Просветления делит пополам все параллели. Это весеннее или весеннее равноденствие в Северном полушарии и осеннее или осеннее равноденствие в Южном полушарии.Равноденствие — равно ночь (и равные дни во всех местах). Для нас на Севере Полушарие, дни становятся длиннее по мере восхода/движения Солнца. выше в южном небе. Приближается лето. Если вы находитесь в Южное полушарие, Солнце падает в северном небе и дни становятся короче. Зима приближается.

 

    

 

---

25. Тепло Передача . Как вы прекрасно понимаете, с вертикальным лучом Солнца, который, кажется, движется между двумя в тропиках много солнечного света. тропические/низкие широты. В вашем учебнике указано, что между 36 градусов северной широты и 36 градусов южной широты наблюдается годовой избыток тепла энергия. Другими словами, больше тепловой энергии уходит на этой области Солнцем в течение 365 дней, чем уходит. По направлению к полюсу от 37° с.ш. наблюдается дефицит тепловой энергии — в Другими словами, теряется больше тепловой энергии, чем потребляется. получено.Имейте в виду, что если вы находитесь на полюсах, день может быть 24 часов летом, но вы не получаете много инсоляции из-за низкого угла. А в зимние месяцы, Солнце находится под очень низким или несуществующим углом.

 

Ну не может быть такой ситуации существуют очень долго. Если это так, то вскоре весь мир население будет сражаться за район около 36 градусов северной широты и С.К экватору с этой точки жить было бы жарко, а к полюсам было бы слишком холодно. Так как это не тот случае, что-то должно вызывать отвод холодного воздуха из зоны дефицита холода в зоны избытка тепловой энергии, отвод теплого воздуха из зоны избытка тепловой энергии в районы дефицита тепловой энергии. Для нас наиболее очевидным действующим фактором являются фронты, которые приносят холодный воздух с верхних этажей. широт в более низкие/теплые средние широты.Этот воздух идет из Канады — это холодный воздух из-за дефицита тепловой энергии область, край.

 

И подумай о типичном лете прогноз погоды в Хьюстоне — такая-то высокая температура, такая-то и такая-то низкая температура И теплый влажный воздух, поступающий из Мексиканский залив или что-то подобное. Этот теплый воздух над нами дует с Мексиканского залива (типичный южный ветер лета), направляясь из тропиков в средние и верхние средние широты.Другими словами, мы все можем видеть это тепло перевод на работу прямо здесь, на юго-востоке Техаса, год круглый.

 

Воздух важен, и ветры движутся много тепла/холода на Земле, но еще важнее в распределение температуры воды (океанических течений). Вода перемещение из высоких широт в средние и низкие широты (холодные течения), и вода, двигающаяся из тропических широт в средние и высокие широты (теплые течения) несут огромные количества энергии с ними.

 

Меньшее значение имеют ураганы. Они содержат огромное количество тепловой энергии (полученной за счет испарения над тропическими океанами), которые занесены в средние широты и выделяется в процессе конденсации (дождь).

 

 

 

---

26.Когда мы рассматриваем Широту как элемент управления, мы знаем, что низкие широты (скажем, от экватора до примерно 30 градусов С/Ю) являются самыми теплыми в течение года (в годовом исчислении). Почему? Что ж, давайте рассмотрим вопрос с точки зрения аналогии с тортом. Мы нужно учитывать и температуру и время.

 

Мы знаем, что в этих широтах Солнечный луч всегда вертикальный или почти вертикальный, поэтому в регионе имеется значительное количество тепловой энергии в течение года.Кроме того, продолжительность дня всегда равна 12 часов на экваторе, и по мере продвижения к полюсу к 30 градусам N/S продолжительность дня постепенно увеличивается до 13/14 часов в летом (и работает от 10 до 11 часов зимой). Таким образом, с высоким солнечным лучом и днями умеренной длины в течение всего года, вы можно ожидать, что годовая температура будет относительно теплый.

 

 

 

---

27.И, как и следовало ожидать, ежегодно высокие широты (от 60 до 90 градусов северной/южной широты) самые холодные. Учтите: во время более прохладные поздние осенние, зимние и ранние весенние месяцы у нас мало или нет угла наклона солнца (инсоляция) и, следовательно, мало или нет дневного света (время) за эти примерно полгода. Поздней весной, летом и ранние осенние месяцы, в то время как у нас очень длинные дни (до шести месяцев на полюсе) Солнце находится либо на горизонта или чуть выше него, таким образом, мало тепловой энергии доступный.

 

 

---

28. Пока все хорошо. Все именно так, как вы и подозревали. То Экваториальные районы являются самыми теплыми, а полярные районы – самыми теплыми. самые холодные в течение года. Теперь давайте посмотрим на вещи сезонно. Имейте в виду, когда мы говорим о временах года, что у нас есть два полушарий, и что времена года меняются местами в этих полушария.Когда в Северном полушарии лето, Зима в Южном полушарии. Также имейте в виду, что пока лето всегда лето (лето всегда «теплое» время года), лето не всегда июль. Это зависит от того, какое у вас полушарие в.

 

На сезонной основе высокие широты самые холодные — как вы и думали. После все, когда у вас есть место, где в холодное время года есть и то, и другое. маленький угол солнца и мало дневного света, вы должны ожидать, что это будет холодный.

 

 

 

---

29. Давайте теперь рассмотрим ситуацию летом (высокое Солнце) в 25 до 35 градусов северной/южной широты. Мы действительно можем использовать Техас в качестве примера, поскольку большая часть штата находится в этих широтах — и я подозреваю, что большинство из нас согласится с тем, что наше лето кажется ужасно жарким. Почему это?

 

В наш летний сезон Солнце примерно 82-83 градуса над южным горизонтом в Хьюстон.Не 90 градусов, как на экваторе в день равноденствия, а все же 80 плюс градусов довольно много. Это означает, что Солнце, хотя и не вертикально над головой, но очень близко к вертикальному, и как В результате мы получаем большую инсоляцию. Кроме того, наши дни продолжительность около 14 часов. Теплее всего с 25 до 25 градусов северной широты в летний сезон, потому что здесь у вас есть оба луча (инсоляция) и время.

 

Тогда почему не становится теплее, когда вы идете к полюсу? Почему от 25 до 35 градусов северной/южной широты самые теплые широты и не 40-45 градусов северной/южной широты? Ведь поскольку эти широты дни у нас длиннее, чем здесь, в южном Техасе, разве они не должны быть теплее?

 

Помните, что это занимает ДВЕ вещи, чтобы испечь пирог — время и температура. Как один продолжает двигаться к полюсу от 23,5 градуса северной широты, это правда, что дни становятся длиннее (24 часа к полюсу от 66,5 градуса северной широты в июне 21), но в то время как дни становятся длиннее, угол наклона Солнца уменьшается в небе и, следовательно, меньше тепловой энергии доступный.

 

 

 

---

30.Конечно, есть и другие элементы управления, влияющие на температуры в дополнение к широте. Пока мы обсуждаем климат-контроля по одному, если мы действительно хотим объяснить почему место испытывает такую ​​погоду/климат, мы бы необходимо рассматривать все элементы управления вместе. нас там нет еще — но мы будем в конце курса. Тем не менее, вы делаете нужно иметь в виду, что есть и другие элементы управления на работе. Эти элементы управления будут включать:

Воздушные массы . Фронты и ветры могут принести большие массы воздуха в регион, температура и влажность сильно отличаются от резидентная воздушная масса. Подумайте здесь об очень холодном и сухом «голубом северяне», которые иногда посещают Техас зимой.

 

Континентальность . Это идея о том, что земля и вода не нагреваются, а охлаждаются. отключается с той же скоростью. Подумайте о Галвестоне и Даллас.

 

Океан Токи . Есть оба теплые и холодные течения. В Джексонвилле, штат Флорида, теплое течение побережье Лос-Анджелеса имеет холодное течение. Хотя оба прибрежные в их местоположении их климат значительно разные.

 

Гора Барьеры . Горы могут блокировать теплый или холодный воздух и при этом оказывают значительное влияние на климат местности.

 

Высота . Места, расположенные между 25 и 35 градусами северной/южной широты, вполне могут быть самые теплые в сезон, но в таких местах все еще может быть заснеженные горные вершины круглый год.

 

 

 

---

31. Температура является мерой молекулярной активности.Быстрее скорость молекул, тем больше температура. То чем медленнее скорость молекул, тем ниже температура. Температуру измеряют приборами, называемыми термометрами. ( термо / тепло, метр /к мера). Разработан ряд шкал, которые в настоящее время используется для измерения температуры. Самый популярный (с таянием точка льда и точка кипения воды) составляют: по Фаренгейту (32 и 212 градусов по Фаренгейту), Цельсия (0 и 100 градусов по Цельсию) и Кельвина (273 и 373 Кельвина). В этом классе мы будем использовать шкалу Фаренгейта. потому что это самая распространенная шкала в этой стране… обратите внимание на ваш вечерний отчет о погоде. Если вы проходите лабораторную работу с этот курс, акцент будет на Цельсии шкала.

 

 

---

32. В своей повседневной жизни вы столкнетесь со многими выражения температуры.Наш интерес к этому классу будет с температурой воздуха. Но есть и другие типы температур вы должны хотя бы иметь какое-то знакомство с. Один из них то, что называется чувствительной температурой. Ощутимая температура, как это ощущается на вашей коже в отличие от температуры воздуха, которая измеряется термометром. На чувствительную температуру влияет не только температура воздуха, но и относительная влажность, ветер скорость и солнечное излучение.

 

Вы наверняка слышали синоптика говорить о чем-то вроде ощутимой температуры. .. холодный ветер. Охлаждение ветром — это измерение, которое учитывает температура воздуха и скорость ветра. Но вы, без сомнения, признаете, что есть и другие вещи, которые влияют на определение «температуры» ты чувствуешь. Холодный, сухой воздух может быть очень холодным, но холодный, влажный воздух может сделать несчастным. И сочетать либо с хорошим сильным ветром добавляет еще один слой страданий.

 

Подумайте о тех временах, которые вы видели на в новостях люди катаются на лыжах в шортах и ​​без рубашки. Являются они холодные? Им, вероятно, холодно, только если они падают в снег или если они катаются на лыжах в тени. Температура воздуха конечно холодно, но на сухом горном воздухе и при ярком Солнце над головой и солнце, отражающееся от снега, лыжники получая много радиации, что помогает компенсировать охлаждение тенденции температуры воздуха.

Если вы когда-нибудь были на высоте высота, вы можете относиться к ситуации лыжника. Если вы стоите на солнце температура может быть очень приятной. Но если ты отойдите в тень, температура падает очень быстро. То температура воздуха как на солнце, так и в затененной зоне одинакова, но они очень разные на вашей коже. Вот почему, когда вы повесьте термометр снаружи, вы должны повесить его в тени. С участием термометр, которым вы пытаетесь измерить температуру воздуха.Если вы повесите градусник на солнце, вы на самом деле измерите температуры воздуха, но, кроме того, показания будут включать любые тепло, выделяющееся в результате попадания излучения на термометр что приводит к более высокому показателю температуры воздуха.

 

 

 

---

33. Мы вполне можем мимоходом упомянуть о чувственной температуре. время от времени в этом курсе, однако, наше основное внимание будет находиться на температуре воздуха.

 

Пока температура и другая погода показания элемента в прошлом обычно снимались инструменты, размещенные в убежищах, таких как те, что изображены на вашем учебник, чтение сегодня с гораздо большей вероятностью будет браться станции, как показано на рисунке ниже. Есть буквально тысячи таких измерительных станций в этой стране и по всему миру ежедневный сбор данных о погоде и отправка их в центральные пункты сбора, где они соблюдаются и наносятся на карту.Этот информация формирует основу для прогнозов погоды для всех нас знакомы с. Эта же информация в долгосрочной перспективе обеспечивает основу для климатической статистики.

 

---

34. По мере прохождения курса мы будем использовать ряд термины, связанные с температурой. На данный момент вы должны быть уверены что вы понимаете каждое из следующего:

Среднесуточный Температура .среднесуточная температура достигается путем обеспечения дневной температуры средний. Это можно рассчитать несколькими способами. Большинство общим является усреднение максимальной и минимальной температуры для день. Другой метод заключается в усреднении почасового показания температуры. Вы должны быть осторожны в использовании этого температуру, пытаясь дать кому-то представление о том, что вид температур, которые они могли бы ожидать при данном место нахождения.Галвестон, находящийся под влиянием его близости к побережью, может иметь среднюю дневную среднюю температуру 80 градусов по Фаренгейту летом (75 градусов по Фаренгейту для низкого, 85 градусов по Фаренгейту для высоко). Лас-Вегас может иметь такое же среднее значение (80 градусов по Фаренгейту), но их минимум может быть 50 градусов по Фаренгейту, а их максимум 110 градусов по Фаренгейту. Одна и та же среднесуточная температура, два очень разных набора температуры, с которыми нужно бороться.

 

Дневной диапазон Температура .Дневной диапазон температуры – это разница между верхним и нижним температуры на конкретный день. В приведенном выше примере Галвестон дневной диапазон будет 10 градусов по Фаренгейту, в то время как в Лас-Вегасе будет дневной диапазон 60 градусов по Фаренгейту

 

Среднемесячное значение Температура . Среднемесячное значение температура – ​​средняя температура за месяц. Это обычно получают, добавляя дневные средства и разделяя Результат по количеству дней в месяце.

 

Среднегодовое значение Температура . Среднее годовое значение температура — это просто среднее значение температуры за 12 месяцев означает.

 

Годовая температура Диапазон . Годовая температура дальность – это разница между средствами самой теплой и самые холодные месяцы.

 

 

 

---

35.Как вы можете себе представить, пытаясь найти смысл в сотнях или даже тысячи показаний температуры по всей территории Соединенных Штатов было бы непростой задачей. Карта погоды с такими данными быть не более чем огромной массой непостижимых чисел. Как смысл во всех этих цифрах? Метеорологи используют изотерм ( исо /аналог, терм /температура — линии равной температуры) для выполнения задачи.Изотермы, обычно нарисованные с интервалом от 5 до 10 градусов, являются удобным методом для отображения температуры. В принципе, эта идея очень похожа с контурной линией в геологии — контурные линии линии, соединяющие точки с одинаковой высотой.

 

На рисунке ниже изображен неокрашенный карта погоды с несколькими метеостанциями и серией изотермы нарисованы с интервалом в 10 градусов по Фаренгейту.Такая графика является значительное улучшение по сравнению с картой, изображающей простое построение данные. Но такая карта сама по себе может быть значительно расширена за счет добавление цвета. Здесь, с первого взгляда, можно получить общее представление о температурные градации по стране.

 

---

36. Теперь у нас есть некоторое представление о том, что связано с получением тепла. энергии Солнца к поверхности Земли.Теперь вопрос в том, как это тепловая энергия, поглощаемая Землей, а затем распределяемая вверх в атмосферу? В этом задействованы три механизма процессы: теплопроводность, конвекция и излучение. Давайте теперь возьмем присмотритесь к каждому из них.

 

 

---

37. Радиация . Излучение можно определить как передачу тепловой энергии электромагнитные волны — средство передачи не требуется — нет твердое, не жидкое, не газ, не земля, не воздух.Он находится в Таким образом, энергия Солнца передается на Землю. Здесь часто используется термин «инсоляция». Подумайте о Солнце тепло на лице холодным зимним днем. Вы шагаете в тени и становится холодно. Радиация поступает на Землю из Солнце как коротковолновое излучение — это просто означает, что расстояние между электромагнитными волнами является «коротким». Радиация поглощается поверхностями, которых он достигает, а затем повторно излучается обратно в атмосферу в виде длинноволнового (или инфракрасного) излучения.

 

Рассмотрим: зимнее утро с тяжелым мороз. Когда вы едете на работу или в школу, вы замечаете, что ваша крыша вместе с несколькими другими в вашем районе покрыты иней, в то время как на других иней виден только по краям крыша. Что тут происходит? Ну, а если вы тот, у кого есть крыша покрыта инеем, может быть у вас много изоляции в вашем потолке? По соседству вы замечаете, что единственный мороз на вашем крыша соседа по краям (над карнизом).Может быть что с такой малой изоляцией, что у него уходит много тепла изнутри дома, таким образом нагревая нижнюю часть его крыша и предотвращение образования инея?

 

И как только вы поворачиваете за угол, вы видите над головой пролетел небольшой самолет вашей местной энергетической компании. Так как как вы позже узнаете, самолет делает инфракрасные фотографии район. Примерно через неделю или около того вы получаете открытку от им по почте, указав, что, основываясь на их анализе их фото района, у вас один из самых «тесных» домов в районе — очень минимальные потери тепла.Улыбаясь твоему добру удачи, позже вы узнаете, что ваш ближайший сосед решил воспользоваться услугами энергетической компании для проведения аудита его домой, чтобы узнать, как он может сделать свой дом более энергоемким эффективный.

 

 

---

38. Проводка . Как только излучение нагрело поверхность, как тепловая энергия переноситься в воздух наверху (чтобы потом его двигал ветер)? По процессу проведения.Проводимость можно определить как передача тепла от молекулы к соседней молекуле с выделением тепла течет от более теплого объекта к более холодному.

 

Посмотрите на рисунок ниже. Бар помещают над пламенем, и тепло передается стержню, а затем, когда стержень удерживается на месте, тепло медленно спускается вниз. пламя до такой степени, что становится слишком жарко, чтобы его можно было удержать. Пока это стержень может очень эффективно проводить тепло, чего нельзя сказать о все вещества.В целом, твердые тела имеют тенденцию проводить тепло лучше, чем жидкости, а жидкости лучше проводят тепло, чем газы. Поскольку наша забота связана с атмосферой, наш интерес прежде всего с газами — самыми плохими проводниками высокая температура.

 

В повседневной жизни можно увидеть многое свидетельствует о плохих проводящих свойствах воздуха. Подумайте о зимнее пальто. Цель пальто в холодный зимний день НЕ Держите холодный воздух подальше от вас, а скорее сохраняйте теплый воздух ВНУТРИ.Разве это не та же самая идея, которая работает, когда кто-то наслаивает свои одежда? Каждый слой одежды окружен тонким слоем воздух, и именно этот тонкий слой воздуха (плохой проводник тепла) препятствует выходу теплого воздуха из-под одежда.

 

Если вы носите пальто и пальто промокнет, вас ждут большие неприятности быстро, так как тепло тела проводят к более прохладной воде и вы простужаетесь (взять на себя температура воды).В крайнем случае подумайте о проблеме человека, брошенного в холодный океан после кораблекрушения. Проводимость передает тепло тела (98,6 градусов по Фаренгейту) в гораздо более холодная океанская вода, которая полностью окружает, и в контакт с телом. Температура тела быстро падает в результате чего часто бывает смерть.

 

Или подумайте об использовании изоляции в дом. При укладке утеплителя на чердаке в нем содержится много воздуха.Эту область воздуха очень трудно нагреть или охладить. То воздух в изоляции помогает предотвратить утечку тепла (или прохлада) из жилплощади внизу. Со временем, как изоляция оседает, его теплоизоляционные свойства снижаются.

 

Потому что воздух такой плохой проводник тепла, как вы можете подозревать, очень трудно провести его к нагреть воздух на любую большую высоту. В нескольких футах над землей, температура может быть намного холоднее или теплее, чем на поверхности.Для Например, обычно рекомендуется, чтобы при размещении термометр снаружи для измерения температуры воздуха, которую прибор быть размещены примерно в пяти футах от земли (и в тени). То в пяти футах от очень теплого слоя прямо на поверхность, вызванная проводимостью (например, это может быть 90 градусов по Фаренгейту на высоте пяти футов, но 110 градусов по Фаренгейту на земле теплым летом день). Вы должны поместить термометр в тень, чтобы достать его. солнечного излучения, что приведет к ложному чтению повышение температуры самого инструмента (и, проводимость, показания температуры).

 

 

 

---

39. Конвекция . И, наконец, есть процесс конвекции, который мы могли бы определить как передачу тепла в газах или жидкостях, как эти газы/жидкости движутся. Мы также можем думать об этом как о вертикальном движение (вверх или вниз) воздуха в атмосфере.Некоторые из вас могут слышал, как кто-то называл летний дневной грозой конвекционная буря. Здесь имеется в виду, что буря вызвана интенсивным прогревом (излучением) земли во второй половине дня высокий угол солнца и длинный летний день. Тепло согретого поверхность затем проводится в воздух выше. Тогда этот теплый воздух поднимается (конвекция) и охлаждается до точки конденсации. Облака образуются, часто сопровождаемые проливными дождями.Конвекция важна для перемещения воздуха вертикально через атмосферу с поверхности вверх (а иногда и сверху вниз на поверхность). Конвекция также работает при перемещении воздуха из более теплых регионов. Земли (тропиков) в более высокие широты и наоборот наоборот

 

Конвекция – это вертикальное движение или воздух. Но как насчет того, что мы с вами чувствуем каждый день — горизонтального движение или воздух? Такой воздух называется «адвекцией».

 

Обратите внимание на рисунок ниже этого теплого поднимающийся (более легкий) воздух поднимается вверх. Когда этот воздух покидает поверхности, вместо поднимающийся теплый воздух. Когда воздух поднимается вверх, он не выходит наружу в космос. Работает ряд сил, которые вызывают подъем, охлаждающий воздух растекаться (расходиться), а затем начинать падать обратно на поверхность (оседать). Достигнув поверхности, воздух начинает двигаться к областям, которые нагреваются и поднимаются.Это классический цикл конвекции. Мы обсудим это в более подробно, когда мы доберемся до элемента управления: Давление.

 

Мы обсудим конденсацию и осадков позже, а пока имейте в виду, что как минимум два условия, которые должны быть соблюдены, чтобы иметь конденсация и/или осадки. Первый: влага (водяной пар) должны присутствовать в атмосфере; и (2) температура воздух, содержащий влагу, должен падать. Вы можете видеть по этому диаграмма, почему мы, как правило, получаем много дневных дождей летом месяцы. Солнце нагревает землю; теплый (и влажный) воздух поднимается вверх; Это расширяется и охлаждается до точки конденсации и дождя. Думать о тропический лес, расположенный вдоль экватора. Тепло ли на Экватор круглый год? Тогда ты думаешь, что почти каждый день мы обнаружил бы, что теплый воздух поднимается, охлаждается, конденсируется и дождь?

 

 

 

---

40.Давайте соберем все это вместе с парой примеров. Вы ездите в школу на урок. Температура наружного воздуха 25 градусов по Фаренгейту. Вы запираете машину, заходите на занятия и по возвращении находите как открываешь дверь машины что температура внутри почти 80 градусов по Фаренгейту! Что тут происходит?

 

Коротковолновое излучение Солнца пробивая окна автомобиля, ударяется о приборную панель, руль и места и впитывается. Обогреваемые поверхности внутри автомобиля, проводимость, подогрейте воздух наверху. Затем нагретый воздух поднимается, чтобы закрутиться. о салоне автомобиля. Вы возвращаетесь к машине, открываете дверь и ударить струей горячего воздуха — не в ноги, а в лицо когда теплый (и легкий) воздух выходит из машины и движется вверх через атмосфера.

 

Или скажите, что вы собираетесь посетить свой 105 летний дедушка в далеком Восточном Техасе.Этот старик не в современные удобства — как центральное отопление. Холодно — 20 градусов F. Когда вы собираетесь лечь спать, в доме нет тепла. Теперь ваша очередь проходили это упражнение раньше во время предыдущих посещений, так что вы знаете только что делать.

 

Прежде чем лечь в постель, вы тщательно разложите одежду, которую будете надевать утром. Сейчас, готовы лечь в постель, вы замечаете, что кровать покрыта четырьмя или пять самодельных стеганых одеял — не те, что с дешевыми, легкий ватин, а настоящий Маккой — с много плотного хлопкового ватина. Вы знаете, что вы должны решить прямо сейчас, когда вы ляжете в постель, в какую позу вы собираетесь хочу взять на ночь. Потому что однажды в постели не будет переворачиваясь — одеяла будут держать вас прижатыми к бугристой матрас в одном и том же положении всю ночь. Тяжелый, но эффективный. Между каждым одеялом нет воздушной прослойки? Воздух содержал внутри будет держать вас в тепле.

 

Утро наступает в 4:30 с сильный удар в дверь дедушкой.«Пора вставать! Это грешно уснуть после дневного света!» Опять же, вы были здесь раньше. Вы знаете что единственное тепло в доме — это единственная газовая колонка в кухня. Хитрость заключается в том, чтобы выпрыгнуть из постели, схватить одежду, которую вы выложенные накануне вечером, наденьте их, направляясь к кухня. А дедушка потребует, чтобы ты был полностью одет. прежде чем ты появишься на кухне. Вы делаете это, не замерзая смерть в пути.

 

Когда вы подходите к огню, вы будьте осторожны, чтобы джинсы не касались задней части ног. То бушующий нагреватель за считанные минуты доводит джинсы до кипяток. Небольшой наклон коленей в неправильном направлении стоит вам всех волос на задней части ног. Разве это не радиация замечательный!

 

Получил Это?

---

41. На рисунке ниже представлена ​​довольно известная фотография, сделанная Астронавты НАСА с Луны смотрят на Землю.Почему это что вы можете видеть Землю? Потому что процент от общего свет, исходящий от Солнца, отражается от Земли обратно в твои глаза. Этот отраженный свет называется планетарным. альбедо — кто-то может назвать его «Земным сиянием». Мы можем определить альбедо как отражение лучистой энергии, выраженное в процентах, и этот процент варьируется в зависимости от встречаемой поверхности. Из всех инсоляции, поступающей на Землю, составляет примерно 30 процентов. отражается обратно в космос и никогда не попадает на поверхность Земли. Опять же, именно поэтому вы можете видеть Землю на фотографии, сделанной из поверхность луны.

 

В дополнение к планетарному альбедо теряется, есть еще примерно 20 процентов, которые теряются из-за рассеяние, поглощение и отражение при прохождении лучистой энергии через атмосферу на пути к поверхности Земли. Принадлежащий солнечная радиация, достигающая внешнего слоя атмосферы, только около 50 процентов, в среднем, достигает поверхности Земли. поверхность.И из тех 50 процентов, которые доходят до конца, в зависимости от поверхности, с которой столкнулись, может быть до 95 процент от этого может быть отражен обратно и потерян для поверхность.

 

Вы заметите в таблице, что сопровождает фотографию НАСА, что скорость альбедо варьируется значительный. Позвольте мне обратить ваше внимание на два пункта в особый.

 

Во-первых, глядя на проценты, обратите внимание, что они сильно различаются в зависимости от поверхности столкнулся. Во-первых, если посмотреть на процент свежего снега (от 75 до 95 процентов) вспоминают нашу предыдущую дискуссию. угла наклона Солнца в высоких широтах. От 75 до 95 процентов рисунок поможет вам лучше понять, почему зимой заснеженные поверхности Канады (или России) имеют такие низкие температуры? Мало того, что (1) угол наклона Солнца мал, поэтому мало тепла энергия поступает на квадратную милю, и (2) дни короткие, поэтому относительно мало времени для того, чтобы солнечная радиация получил, и долгие ночи, дающие много времени для скудного количество полученной солнечной радиации будет потеряно, но (3) даже то небольшое количество радиации, которое на самом деле может попасть на поверхность, очень высокое процент отражается обратно и, таким образом, теряется на поверхности для целей отопления.

 

Во-вторых, обратите внимание на большое разнообразие альбедо для воды (от 5 до 80%). Почему такой широкий вариация? Что ж, обратите внимание на фотографию НАСА, что самый темный цвет для можно увидеть, что из океана. Наверняка облака были бы связаны с высоким альбедо, как и более светлые суши. А морская вода? Когда Солнце находится над головой или почти так, вы видите, что огромный процент радиации будет быть поглощены темно-синими океанами по сравнению с сушей? Однако, по мере движения к полюсу угол Солнца будет уменьшаться, отражение будет увеличиваться, как и альбедо.В итоге то, что мы обычно найти в высоких широтах очень холодную землю (среди прочего вещи, результат высокого альбедо над заснеженными поверхностями) и относительно холодная вода (между прочим, результат высокой альбедо над водой).

 

 

---

42. Атмосфера состоит из ряда газов и нескольких из них прямо и немедленно полезны для жизни на Земле — кислород для животных, углекислый газ для растений быстро приходят на ум.Кроме того, некоторые из этих газов экранируют от вредных лучей (особенно связанных с раком кожи) и конечно атмосфера очень важна в том что она изолирует/удерживает земное излучение, без которого Земля будет испытывать резкие перепады температуры.

 

С точки зрения их присутствия в атмосферу, наиболее распространенными газами являются азот, кислород и аргон — ни один из них не имеет непосредственного отношения к погоде.Однако, эти три газа составляют в среднем около 99,9% нашего атмосферные газы. В совокупности остальные газы, составляющие атмосфера составляет всего 1/10 процента присутствующих газов — к ним относятся два газа, важных с метеорологической точки зрения: углекислый газ и водяной пар.

 

 

---

43.Важность двуокиси углерода больше связана с климатология, чем метеорология. Этот газ обладает способностью поглощать исходящую длинноволновую лучистую энергию и, таким образом, нагревать Землю. Поступая из различных источников, в первую очередь извержений вулканов, гниющая растительность и сжигание ископаемого топлива, углерод содержание диоксида углерода в процентах от атмосферы росло в течение несколько столетий. Этот газ наиболее тесно связан с которые связывают его увеличение с глобальным потеплением.Это спорная теория и подробно описана в вашем тексте. А пока давайте просто вспомним, что все понятия, подобные этому, две стороны — и, кроме того, небольшое глобальное потепление может быть полезным для многих людей. Попробуйте сказать русскому или канадцу, что глобальное потепление это плохо!

 

 

---

44.Водяной пар – это бесцветная, не имеющая запаха, газообразная форма воды. Этот газ, в основном приуроченный к самым нижним слоям атмосферы, обладает способностью поглощать ОБЕ входящие, коротковолновые солнечное излучение И исходящая длинноволновая земная радиация. В Кроме того, водяной пар, в отличие от большинства атмосферных газов, изменяет состояний при температурах, наблюдаемых на поверхности Земли. Как вода пар меняет свое состояние, тепло либо поглощается, либо выделяется молекула воды. Это тепло является источником энергии, которая движет нашим погода и бури. Рассмотрим ураган. Буря формируется над тропические океаны. Здесь он поглощает огромное количество тепла в виде воды. испаряется в бурю. Затем ураган перемещается в средние широты, где и влага, и тепло выпущенный.

 

Количество водяного пара в воздухе меняется широко зависит от ряда факторов. Как правило, теплый, тропический места содержат значительно больше водяного пара, что делает их более холодными полярные локации.Разве не в этом суть сушилки для белья? Сушилки для белья не используют холодный воздух (такой воздух не может удерживать много воды). Вместо этого, либеральное использование сделано из теплого воздуха в горячий воздух. Такой воздух с его повышенной способностью удерживать влагу способствует испарения с мокрой одежды.

 

Многие из вас наверняка слышали говоря: «Слишком холодно для снега». Это просто напоминание о том, что тепло воздух может содержать больше влаги, чем холодный воздух.И если у нас действительно низких температурах, в воздухе может быть так мало влаги, что ожидается только очень небольшое количество снега.

 

Возьмем Антарктиду. Ты можешь подумать такое место, покрытое снегом и льдом, будет испытывать значительные ежегодные снегопады. Это не так, и мы все должны быть благодарный. Температура в Антарктиде такая низкая, что воздух удерживает очень мало влаги, поэтому мало что выпадает (может быть, пару дюймов в течение года).Тогда откуда все откуда взялся снег/лед? Это было там долгое время. Подумай о Это. Если в Антарктиде было много снега, и он продолжал как бы холодно ни было сейчас, у нас было бы очень мало таяния или испарение. Таким образом, вскоре снежный покров увеличится; толщина ледяных щитов увеличится, и мы, вероятно, увидеть возвращение в ледниковый период.

 

 

 

---

45.Еще один газ, на который мы могли бы обратить внимание, — это озон. Большая часть этого газа сосредоточен примерно от 12 до 18 миль вверх. Озон, чья «дыра» находится в новости время от времени, имеет способность поглощать определенные части коротковолнового спектра (ультрафиолетового). Выступая в качестве экран, озон важен для удержания этих вредных лучей, которые было показано, что они вносят основной вклад в определенные типы кожи онкологические заболевания сведены к минимуму. На рисунке ниже изображена знаменитая «дыра». в озоне.

 

 

---

46. ​​В атмосфере присутствуют не только газы. Твердый частицы, такие как пыль, пыльца, споры и тому подобное, находятся в изобилие, особенно на самых нижних уровнях. Подумайте о в прошлый раз ты очень хорошо убрался в своем доме. пылесосить, пыль, Spic and Span — целых девять ярдов.Затем вы проходите мимо одна из недавно убранных комнат и вижу солнце, струящееся в окно и всевозможная «пыль», плавающая в воздухе. Мораль этого история — атмосферные частицы всегда присутствуют, особенно в самые нижние слои атмосферы. Это солнечный свет, будучи отраженные и рассеянные от этих частиц, которые вызывают красивые оранжевые и красные восходы и закаты, которые так видное место в более засушливых частях наших земель и вдоль наши берега (частицы соли).

 

Твердые частицы в атмосфере также важно с точки зрения погоды. В конденсации процесс, необходимо, чтобы твердые частицы присутствовали в чтобы было на чем конденсировать водяной пар около. Мы обсудим эту тему более подробно в более поздняя единица.

 

На следующих рисунках изображено несколько из основных источников твердых частиц.

 

---

47. Вулканы (гора Сент-Хеленс, США).

 

---

48. Пыльные бури. Канзас (Фото 1) и над Эфиопией и Красной Море (Фото 2).

 

 

---

49.Пожары. Лесной пожар в Калифорнии (Фото 1) и большой лес пожары во Флориде (Фото 2, красный цвет виден вдоль востока побережье).

 

---

50. Загрязнение. Загрязнение воздуха над Мехико (Фото 1). Нефтяные пожары в Кувейте (Фото 2).

 

---

51.Атмосферу обычно делят на четыре слоя на основе температуры. Самый нижний слой, тропосфера (тропо/переворачивать или менять), будет в центре внимания нашего внимание. Тропосфера простирается вверх примерно на 10–12 миль над экватора и постепенно снижается в высоту примерно до пяти-шести миль над полюсами. По мере подъема в тропосферу температура падает в среднем примерно на 3,5 градуса по Фаренгейту на 1000 ноги. Это изменение температуры довольно постоянно и часто называется скоростью отклонения окружающей среды или иногда нормальным отклонением показатель.Отсюда следует, что температура повысится на 3,5 градуса по Фаренгейту. на 1000 футов при спуске на поверхность.

 

Именно в тропосфере и особенно в первых 3000-5000 футов тропосферы (так называемая Пограничный слой), который мы находим практически во всей нашей погоде. Этот где находится большая часть водяного пара, а также большая часть твердые частицы. Вот тучи, фронты и бури.Вы часто будете слышать, как тропосферу называют «Погода». Сфера.»

 

Над тропосферой, от 10 миль до примерно в 30 милях над поверхностью Земли находится стратосфера. Здесь температуры начинают повышаться из-за присутствия озона. В стратосфере мало погоды, так как этот слой содержит очень мало влаги. Хотя извержения вулканов могут бросить твердых частиц в этот слой, мало твердых частиц обычно встречаются на этих высотах.Из-за отсутствия облаков и штормы, это предпочтительный район для авиаперелетов. Подумай о когда ты последний раз летал. Глядя в окно, большая часть облаков (за исключением нескольких мощных гроз) были ниже ты.

 

Слои над стратосферой ( мезосфера на расстоянии от 30 до 50 миль и термосфера на расстоянии от 50 до примерно 300 миль) не имеют метеорологического значения.

 

 

 

---

Вы завершили Модуль 2: Широта .Возможно, вы захотите проверить свои знания о материал, представленный в этом разделе, работая через Множественное Выбор и вопросы викторины «Верно-неверно», а также стиль эссе Обзорные вопросы доступны по номеру Выпадающий список Курс расположен в заголовке этой страницы. Чтобы вернуться на вершину страница.

---

Copyright 2004, Группа СТАРТ, Все Права защищены

Почтовый ящик 1972

Хантсвилл, Техас 77342-1972

В каком направлении падают тени? — Ответы на все

В каком направлении падают тени?

Тени будут двигаться в направлении, противоположном солнцу.В Северном полушарии они будут двигаться с запада на восток и в полдень будут указывать на север. В Южном полушарии тени укажут на юг в полдень.

В каком направлении формируется тень утром?

В утреннее время солнце встает на востоке. Принцип тени — это форма тени позади объекта, когда свет исходит с востока, а затем форма тени позади западного направления.

Что определяет направление тени?

Использование солнца и теней для определения направления Когда солнце находится в самой высокой точке неба, объекты прямо под ним не отбрасывают тени. Но в любое другое время суток солнце создает тени, которые движутся по часовой стрелке в северном полушарии.

Как положение солнца влияет на тени?

Положение солнца влияет на размер тени. Человек или объект блокируют больше света, когда солнце находится низко в небе. Более заблокированный свет делает тени длиннее. Это делает тени короче.

Можем ли мы узнать четыре стороны света, используя вашу тень?

Если вы заблудились в светлое время суток и у вас нет такого хорошего компаса, как этот, одним из самых простых способов найти четыре стороны компаса является метод теней.Если вы когда-либо не уверены, в каком направлении проходят линии, помните, что где бы то ни было на земле первая теневая отметка всегда будет на западе, а вторая — на востоке.

Есть ли тени по утрам?

Тени самые длинные ранним утром и поздним днем/ранним вечером, когда солнце находится низко в небе. Поскольку Земля вращается вокруг своей оси, солнце утром падает на каждое место под углом. Это становится более вертикальным, поскольку кажется, что солнце проходит прямо над головой около полудня.

Как меняется положение вашей тени?

Тени меняются в зависимости от времени года Наклон земной оси влияет на длину наших теней. Летом наша локация наклонена к Солнцу, поэтому наши полуденные тени очень короткие. Зимой наше местоположение наклонено от Солнца, поэтому наши полуденные тени длиннее.

В каком направлении всегда указывают тени?

Потому что тень всегда указывает в сторону от Солнца: на восходе солнца, когда Солнце находится на востоке, она указывает на запад.В полдень, когда Солнце на юге, оно указывает на север. На закате, когда Солнце находится на западе, оно указывает на восток.

В каком направлении всегда смотрит тень?

север
Ровно в полдень тень палки (или ваша тень) будет указывать строго на север, потому что солнце находится строго на юге. Так что даже с цифровыми часами можно найти север в полдень. В любое другое время суток тень находится под некоторым углом к ​​северу. Величина угла меняется с движением солнца.

Куда направлена ​​тень днем?

Точная форма и описание теней меняется в зависимости от направления света, т.е.грамм. когда внешние тени длинные и идут на запад рано утром, короткие и северные в полдень, а затем длинные, но на восток ближе к вечеру. Однако существуют определенные общие правила относительно теней.

Какова длина и направление вашей тени в утреннем и дневном классе 7?

(4) Какова длина и направление вашей тени утром, днем ​​и вечером? * Направление тени всегда противоположно направлению источника света. * Во время восхода солнца, если человек стоит лицом на восток, то эта тень будет направлена ​​на запад.*12:00 полдень тени нет, потому что солнечные лучи идут вертикально.

Почему направление и длина тени постоянно меняются?

Тень образуется, когда непрозрачный объект становится препятствием на пути света. Мы знаем, что размер и направление теней меняются в разное время суток. Это связано с изменением положения солнца. Например, наша тень самая короткая в 12 часов дня, когда солнце находится прямо над нашей головой.

Тени изменились при каких обстоятельствах?

При каких обстоятельствах? Ответ: Да, из-за движения света и движения тела.Каждый раз, когда вы двигаетесь, тень меняется, потому что направление света имеет только одно направление.

Летнее солнцестояние 21 июня: 9 вещей, которые нужно знать о самом длинном дне в году

90 150 Наступило летнее солнцестояние: пятница, 21 июня, — самый длинный день в 2019 году и начало летнего сезона для всех, кто живет к северу от экватора. Google отмечает этот день дудлом Google. Если вам нравятся языческие ритуалы, это, вероятно, важный момент для вас. Если нет, солнцестояние все еще довольно аккуратно.

С технической точки зрения летнее солнцестояние происходит, когда солнце находится прямо над тропиком Рака, или 23,5 градуса северной широты. Это произойдет ровно в 11:54 по восточному времени в пятницу, 21-го.

Ниже приведен краткий научный справочник по самому длинному дню в году. (Хотя, как мы увидим, не самый длинный день в истории Земли — это случилось еще в 1912 году.)

1) Почему у нас вообще летнее солнцестояние?

Хорошо, большинство людей знают это. Земля вращается вокруг Солнца по наклонной оси.(Возможно, потому что наша планета столкнулась с каким-то другим массивным объектом миллиарды лет назад, когда она еще только формировалась.)

Таким образом, в период с марта по сентябрь северное полушарие Земли подвергается большему воздействию прямых солнечных лучей в течение дня. В остальное время Южное полушарие получает больше. Вот почему у нас есть времена года.

Тауолунга

В Северном полушарии пик солнечного света обычно приходится на 20, 21 или 22 июня любого данного года.Это летнее солнцестояние. Напротив, южное полушарие достигает пика солнечного света 21, 22 или 23 декабря, а северное достигает пика темноты — это наше зимнее солнцестояние.

НАСА

2) Сколько часов солнечного света я получу 21 числа?

Это зависит от того, где вы живете. Чем севернее вы находитесь, тем больше солнечного света вы увидите во время солнцестояния. Климатолог с Аляски Брайан Бреттшнайдер создал этот потрясающий путеводитель:

.

Если вы живете за Полярным кругом, то во время солнцестояния солнце никогда не заходит.

Вот еще один классный способ визуализировать крайнюю точку летнего солнцестояния. В 2013 году житель Альберты, Канада — в нескольких сотнях миль к югу от Фэрбенкса, но все еще в высоких широтах — сделал эту фотографию пути Солнца в течение года с помощью камеры-обскуры и поделился ею с астрономическим веб-сайтом EarthSky. Вы можете увидеть резкое изменение солнечной дуги с декабря по июнь. (Вы можете легко сделать подобное изображение дома. Все, что вам нужно, это банка, фотобумага, скотч и булавка.Инструкции здесь.)

Это 6-месячная пинхол-фотография, сделанная от солнцестояния до солнцестояния в Медисин-Хат, Альберта, Канада. Мы — один из самых солнечных городов в Канаде, и это хорошо видно.

Автор: Ян Хеннес, суббота, 21 декабря 2013 г.

90–150 Обратите внимание, что солнцестояние также дает нам самые длинные сумерки в году, обычно от одного до полутора дополнительных часов после захода солнца. (У Бреттшнайдера есть другие диаграммы по этому поводу; весь его пост стоит вашего времени.)

3) Является ли солнцестояние последним закатом в году?

Не обязательно.Тот факт, что 21 июня — самый длинный день в году для Северного полушария, не означает, что в каждом месте в этот день самый ранний восход или самый поздний закат.

Если вы живете в Вашингтоне, округ Колумбия, последние закаты начнутся на следующий день после солнцестояния, 22 числа. Если вам нравится спать, это, пожалуй, самый захватывающий день лета. TimeAndDate.com может сообщить вам, когда последний закат произойдет в вашем регионе.

4) Какое отношение все это имеет к Стоунхендж?

Никто на самом деле не знает, почему Стоунхендж был построен около 5000 лет назад (по крайней мере, мы не знаем, извините).Но есть вероятность, что он использовался для обозначения солнцестояний и равноденствий. Это потому, что во время летнего солнцестояния солнце восходит прямо над Пяточным камнем сооружения и попадает точно в центр Алтарного камня.

Вот рисунок НАСА, изображающий, как мог бы выглядеть восход солнца в день летнего солнцестояния, когда Стоунхендж был полностью цел:

НАСА

В настоящее время люди все еще собираются, чтобы отдать дань уважения летнему солнцестоянию в Стоунхендже — они просто используют современные технологии, например:

Тим Айрленд / Getty Images

Люди в Стоунхендже в день солнцестояния знают, как устроить вечеринку. Вот изображение с недавнего зимнего солнцестояния на сайте.

Мэтт Карди / Getty Images

5) Это самый длинный день за всю историю Земли?

Вероятно, нет, хотя и близко. И причина довольно интересна. Несколько лет назад Джозеф Стромберг глубоко погрузился в эту тему для Vox, но вот двухминутная версия.

С тех пор, как на Земле появились жидкие океаны и Луна, ее вращение со временем постепенно замедляется из-за приливного трения.Это означает, что в течение очень, очень длительного периода времени дни неуклонно становились длиннее. Около 4,5 миллиардов лет назад Земле требовалось всего шесть часов, чтобы совершить один оборот. Около 350 миллионов лет назад на это уходило 23 часа. Сегодня, конечно, это занимает около 24 часов. И дни постепенно станут еще длиннее.

Учитывая это, можно подумать, что 2018 год будет самым длинным днем ​​во всей истории. Но хотя он, безусловно, там, он не совсем получает высшие награды.

Это потому, что приливное трение — не единственное, что влияет на вращение Земли; есть несколько противодействующих факторов.Таяние ледникового льда, которое происходило с момента окончания последнего ледникового периода 12 000 лет назад (и сейчас усиливается из-за глобального потепления), на самом деле очень незначительно ускоряет вращение Земли, сокращая дни на несколько доли миллисекунды. Точно так же геологическая активность в ядре планеты, землетрясения, океанские течения и сезонные изменения ветра также могут ускорять или замедлять вращение Земли.

Если сложить все эти факторы вместе, ученые подсчитали, что самый длинный день в истории Земли (на данный момент), вероятно, произошел еще в 1912 году.Летнее солнцестояние того года было самым длинным периодом дневного света, который когда-либо видел Северное полушарие (и, наоборот, зимнее солнцестояние 1912 года было самой длинной ночью, которую мы когда-либо видели).

В конце концов, эффекты приливного трения должны преодолеть все эти другие факторы, и дни Земли будут становиться все длиннее и длиннее, поскольку ее вращение продолжает замедляться (вынуждая хронометристов периодически добавлять дополнительные секунды к календарю). Это означает, что в будущем будет много летних солнцестояний, которые установят новые рекорды как «самый длинный день в истории Земли».

6) Нужно ли пользоваться солнцезащитным кремом?

Да, вы должны, однако, как сообщила Джулия Беллуз из Vox, исследования о том, действительно ли солнцезащитный крем помогает предотвратить более агрессивную форму рака кожи, отсутствуют. Как она пишет:

Целевая группа профилактических служб США обобщила данные о влиянии солнцезащитного крема на здоровье … [и] обнаружила, что солнцезащитный крем снижает заболеваемость плоскоклеточным раком, но не влияет на базально-клеточный рак. Более того, «нет прямых данных о влиянии солнцезащитного крема на заболеваемость меланомой.

Тем не менее, исследования постоянно развиваются, и появляются новые исследования, которые показывают, что солнцезащитный крем может сдерживать риск меланомы, например, это долгосрочное исследование в Австралии.

Тем не менее, это действительно помогает предотвратить солнечные ожоги, что неприятно. Чтобы узнать больше о науке о солнцезащитном креме, прочитайте объяснение Беллуза.

7) Бывают ли солнцестояния на других планетах?

Да! Все планеты в нашей Солнечной системе вращаются вокруг наклонной оси и, следовательно, имеют сезоны, солнцестояния и равноденствия.Некоторые из этих наклонов незначительны (например, Меркурий, наклоненный на 2,11 градуса). Но другие больше похожи на Землю (23,5 градуса) или еще более экстремальны (Уран наклонен на 98 градусов!).

Ниже представлено красивое составное изображение Сатурна в день его равноденствия, полученное космическим аппаратом «Кассини» (RIP) в 2009 году. Газовый гигант наклонен на 27 градусов по отношению к Солнцу, и равноденствия на планете случаются реже, чем на Земле. Равноденствие Сатурн видит только раз в 15 лет (потому что Сатурну требуется 29 лет, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца).

Команда обработки изображений Кассини / НАСА

8) Я слышал, что этим летом было солнечное затмение

Вы не ослышались! 2 июля будет солнечное затмение. И если вы находитесь в Чили или Аргентине (или в южной части Тихого океана), вы сможете его увидеть.

Вот путь, который тотальность (область, где вы можете видеть солнце, полностью закрытое луной) пройдет через земной шар:

9) Случайно наткнулся на эту статью и очень просто хочу прикольную картинку с солнцем

У нас есть:

Солнце выбросило корональный выброс массы вместе с частью солнечной нити за трехчасовой период (24 февраля 2015 г.).Некоторые пряди упали обратно на солнце. Обсерватория солнечной динамики / НАСА

Изображение выше было получено Обсерваторией солнечной динамики НАСА, космическим аппаратом, запущенным в 2010 году для лучшего изучения Солнца.

В прошлом году НАСА запустило Parker Solar Probe, космический корабль, который пролетит на расстоянии 4 миллионов миль от поверхности Солнца (намного ближе, чем любой космический корабль до этого). Цель состоит в том, чтобы изучить солнечную атмосферу, погоду и магнетизм, а также разгадать тайну того, почему солнечная корона (его атмосфера) намного горячее, чем его поверхность.Тем не менее, даже на расстоянии нескольких миллионов миль зонду придется выдерживать температуру 2500 градусов по Фаренгейту.

Важно понять солнце: с ним нечего связываться. В Vox Брэд Пламер написал о том, что происходит, когда Солнце извергается и посылает космическую погоду, чтобы сеять хаос на Земле.

Счастливого солнцестояния!

Коалиция дизайнеров

Диаграмма вверху: ‘b’ разделить на ‘a’ = тангенс Если вы хотите сравнить высоту солнца в разные времена года, вот как: Проведите измерение в солнечный день в период летнего солнцестояния (самый длинный день в году в Северном полушарии) или зимнего солнцестояния (самый короткий день в году в Северном полушарии). Вы также можете проводить измерения теней в дни равноденствий, то есть в периоды весны и осени, когда продолжительность дня и ночи одинакова. Это замечательно, если вы делаете модель Sun Path и хотите сделать свои собственные измерения, а не искать их в книге. Запишите свои измерения и поместите их в место, которое вы никогда не забудете. Затем подождите смены времен года, пока вы не сможете сделать еще одно измерение.Наслаждаться жизнью! Когда у вас есть по крайней мере измерения зимней тени и летней тени, вы готовы заняться математикой и узнать, как высота солнца меняется на небе.   Углы и их касательные Если тангенс,  тогда угол:   Если тангенс,   тогда угол равен:   Если тангенс,   тогда угол равен: . 088  5    .700  35   2,14 65  .176 10   .840  40   2,75  70  . 268 15   1,00 45    3.73 75  .364  20    1,19 50   5,67 80  . 466 25    1,43  55    11.43 85 .577 30    1.73 60      Измерение высокого объекта с помощью Солнца Вы можете использовать солнечные углы для измерения очень высоких объектов, таких как здания, деревья и скалы, используя только линейку! Вам даже не нужно ничего карабкаться или использовать тригонометрию. Вот как: В солнечный день сначала измерьте что-нибудь стоящее вертикально, до чего можно дотянуться, например, шест или палку. Затем измерьте длину тени. Затем измерьте тень высокого существа, рост которого вы пытаетесь определить. Чтобы упростить задачу, вы можете использовать более длинный измерительный инструмент, например линейку, измерительную линейку или рулетку. Вы должны сделать свои измерения, не теряя слишком много времени, потому что солнце движется! Теперь у вас есть вся необходимая информация!   Решение Высота здания, дерева или утеса ПРОПОРЦИОНАЛЬНА длине его тени, ровно настолько, насколько более короткий шест или палка пропорциональны его тени. Вы можете сделать математику? a к b = A к B Вот пример: Допустим, высота столба «а» составляет 2 метра, а тень «б» — 3 метра. Это 2 на 3, или 2/3. Вы измеряете тень «В» как 18 метров. Тогда высота «А» должна быть 12 метров, потому что две трети от 18 составляют 12. 2 к 3 = 12 к 18   Щелкните здесь, чтобы распечатать эту страницу.

Зимнее солнцестояние 2021: когда и что это?

Когда зимнее солнцестояние? 90 150 Зимнее солнцестояние в Северном полушарии наступит 9 1710 во вторник, 21 декабря 2021 года, в 10:59. м. ЭСТ .

Что такое зимнее солнцестояние? Независимо от того, какая погода за окном, солнцестояние знаменует собой официальное начало зимы.

Это астрономический момент, когда Солнце достигает тропика Козерога, у нас самый короткий день и самая длинная ночь в году в Северном полушарии с точки зрения дневного света. Независимо от того, какая погода за окном, солнцестояние знаменует собой официальное начало зимы.

Что приготовить на зимнюю погоду? Читайте наш расширенный прогноз!

Что означает «Солнцестояние»?

Термин «солнцестояние» происходит от латинских слов sol (Солнце) и istere (стоять на месте), потому что во время солнцестояния угол между солнечными лучами и плоскостью земного экватора (называемый склонением) появляется стоять на месте.

Так что же это означает? Во время зимнего солнцестояния Солнце появляется в самой низкой точке неба, и его полуденная высота, кажется, остается неизменной в течение нескольких дней до и после этого дня. Постепенное уменьшение Солнца в небе сменяется на зимнее солнцестояние, отмечая то, что многие культуры считают «возрождением» Солнца по мере того, как световой день становится длиннее.

По сути, наши часы дневного света — период времени каждый день между восходом и заходом солнца — становятся немного короче с каждым днем, начиная с летнего солнцестояния в июне прошлого года, который является самым длинным днем ​​в году (по крайней мере, с точки зрения света).После 21 декабря дни начнут удлиняться, и так будет продолжаться до тех пор, пока мы снова не достигнем летнего солнцестояния в июне и не начнем весь цикл заново.

Пока мы празднуем зимнее солнцестояние, жители Южного полушария будут одновременно отмечать приход лета. Это потому, что в то время как наша половина земного шара наклонена от Солнца, их половина наклонена к нему. Отклонение от Солнца делает наши дни короче и холоднее.

Историки считают, что Стоунхендж в Англии был возведен, чтобы следить за ежегодным движением Солнца.

Древний человек отслеживал дни, наблюдая за Солнцем, когда оно «двигалось» по небу и отбрасывало тени в течение дня и в разное время года. На самом деле, историки считают, что Стоунхендж в Англии был возведен, чтобы следить за ежегодным движением Солнца.

Фольклор и праздники зимнего солнцестояния 90 150 Зимнее солнцестояние играло важную роль в культурах всего мира с древних времен до наших дней. Фактически, многие обычаи, предания, символы и ритуалы, связанные с Рождеством, на самом деле связаны с празднованием зимнего солнцестояния в древних языческих культурах.Вот несколько примеров:

Албан Артан

Валлийский «Свет зимы», Албан Артан — это всеобщий праздник, который отмечался (и до сих пор отмечается) многими людьми и, вероятно, является старейшим сезонным праздником человечества. В традициях друидов зимнее солнцестояние считается временем смерти и возрождения, когда силы природы и наши души обновляются. Он отмечает момент, когда Старое Солнце умирает (на закате 21 декабря) и когда рождается Солнце Нового года (на рассвете 22 декабря), образуя самую длинную ночь в году. Считается, что рождение Нового Солнца мистическим образом оживляет ауру Земли, давая новую жизнь духам и душам умерших. Доисторический памятник Newgrange , построенный в Ирландии около 3200 г. до н.э. (что делает его старше Стоунхенджа), связан с фестивалем Альбан-Артан. Участок представляет собой большую круглую насыпь с каменным проходом и внутренними камерами. Когда восходит солнце, комната наполняется солнечным светом в день зимнего солнцестояния. То, что Стоунхендж для Албана Хефина (Друидский фестиваль для Летнего Солнцестояния), Ньюгрейндж для Албана Артана.

Праздник Юля

Это был праздник, отмечаемый в Скандинавии, когда зажигались костры, символизирующие тепло, свет и живительные свойства возвращающегося Солнца. Йольское полено — или июль — было принесено и сожжено на очаге в честь скандинавского бога Тора. Работа Тора заключалась в том, чтобы вернуть людям солнечное тепло. Бревно, которому никогда не давали сгореть полностью, хранили как знак удачи против несчастья и использовали в качестве растопки для бревна следующего года. В Англии, Германии, Франции и других европейских странах святочное полено сжигали до тех пор, пока не оставался только пепел. Затем пепел собирали и разбрасывали по полям в качестве удобрения каждую ночь до Двенадцатой ночи или носили на шее как амулет. Французские крестьяне клали остывший пепел от бревна под свои кровати, полагая, что он защитит дом от грома и молнии. Считается, что современный обычай зажигать йольское полено на Рождество возник из-за этих костров , связанных с праздником Юла.

Дунчжи   Праздник зимнего солнцестояния

В дополнение к традициям западных культур, фестиваль зимнего солнцестояния в Дунчжи отмечается как время, когда вся семья собирается вместе, чтобы отпраздновать прошедший хороший год. Как считали древние китайцы, после этого дня ян , или мускульные, положительные вещи будут становиться все сильнее и сильнее, поэтому его следует отмечать. Пельмени обычно едят.

Сатурналии

В Древнем Риме праздник Зимнего Солнцестояния, именуемый Сатурналиями , начинался 17 декабря и длился семь дней. Он проводился в честь Сатурна, римского бога земледелия и урожая, и характеризовался приостановкой дисциплины и изменением обычного порядка. Прощались обиды и ссоры, откладывались войны, люди устраивали карнавальные гуляния. Популярность сатурналий сохранялась в третьем и четвертом веках нашей эры, и когда Римская империя попала под христианское правление, некоторые обычаи фестиваля повлияли на наши нынешние празднования Рождества и Нового года.

Знаете ли вы?

Если вы живете в Северном полушарии, проверьте свою полуденную тень во время солнцестояния: это будет ваша самая длинная полуденная тень в году. И наоборот, в июне, во время летнего солнцестояния, вы увидите свою самую короткую полуденную тень. Это потому, что Солнце находится под разными углами. Низкая дуга Солнца на небе зимой заставляет объекты отбрасывать более длинные тени.

.