Пояса освещенности чем они отличаются. Пояса освещенности (астрономические тепловые пояса)

От экватора к полюсам уменьшается, что является результатом шарообразности планеты. Высота полуденного Солнца вблизи экватора и на экваторе будет самая большая, а на Полюсах планеты – самая маленькая. Это приводит к тому, что каждая единица площади солнечного тепла и света получает все меньше.

Замечание 1

В результате такого неравномерного распределения солнечного тепла и света поверхность Земли разделили на пять поясов освещенности, границами которых являются тропики и полярные круги:

Жаркий пояс освещенности;
Два умеренных пояса освещенности;
Два холодных пояса освещенности.

Причиной образования этих поясов является наклон оси вращения планеты к плоскости орбиты, а также движение Земли вокруг Солнца.

Определение 1

Пояс освещенности – это часть поверхности Земли, ограниченная тропиками и полярными кругами со своими условиями освещенности. Освещенность – это поток солнечного света, падающий на единицу поверхности.

Пояса отличаются друг от друга высотой полуденного Солнца над горизонтом, продолжительностью дня и тепловыми условиями. По одному разу в год ($22$ июня и $22$ декабря) на Северном и Южном тропике солнечные лучи падают отвесно. Полярный день и полярная ночь тоже бывают по одному разу в год ($22$ декабря и $22$ июня), что характерно для Северного и Южного полярного круга. Пояса освещенности характеризуются разной температурой воздуха и разными природными условиями.

Жаркий пояс освещенности

Этот пояс занимает $2/5$ или около $40\%$ поверхности Земли и расположен между Северным и Южным тропиками. Солнце в этом поясе всегда высоко стоит над горизонтом, поэтому поверхность очень хорошо прогревается. Разницы между летними и зимними температурами нет, термические сезоны отсутствуют. Среднегодовая температура воздуха составляет $+25$ градусов. Продолжительность светового дня и продолжительность ночи примерно совпадают и составляют по $12$ часов. Сумерки отсутствуют. Солнце дважды в год бывает в зените – на Северном и Южном тропике. Границы жаркого пояса совпадают с границами распространения пальм на суше и кораллов в океане. Территория этого пояса получила название «жаркого», потому что получает самое большое количество тепла в течение всего года.

Умеренные пояса освещенности

На Земле этих поясов освещенности два – один в Северном полушарии, второй – в Южном полушарии. Оба они примыкают к жаркому поясу и расположены между полярными кругами и тропиками. В отличие от жаркого пояса освещенности солнечные лучи здесь падают на поверхность Земли уже под некоторым наклоном. К северу этот наклон будет увеличиваться, а это значит, что поверхность Земли нагревается меньше, и температуры будут ниже. В умеренных поясах освещенности Солнце никогда не бывает в зените. Времена года здесь четко выражены. С приближением к Полярному кругу зима становится длинной и холодной, с приближением к тропику теплее и продолжительнее становится лето. Со стороны полюсов умеренные пояса освещенности ограничивает изотерма $+10$ градусов. Это граница распространения лесов. На умеренные пояса освещенности приходится более половины поверхности земного шара. В летний период вблизи полярных кругов наблюдается такое явление, как белые ночи, которые можно наблюдать в северных городах, расположенных на широте Санкт-Петербурга. Летом продолжительность дня, зависящая от географической широты, намного больше по сравнению с продолжительностью ночи. В зимний период продолжительность ночи увеличивается.

Холодные пояса освещенности

Один холодный пояс освещенности расположен в Северном полушарии, второй – в Южном полушарии. Занимают они всего $8\%$ территории и находятся внутри полярных кругов. Условия распределения солнечного тепла и света в этих поясах освещения наиболее интересны. Солнце в зимний период вообще не показывается из-за горизонта, наступает полярная ночь. В летний период Солнце не успевает спрятаться за горизонт, поэтому наблюдается полярный день. К полюсам продолжительность полярных дней и ночей увеличивается и достигает шести месяцев. Зимы холодные и суровые, а лето прохладное и короткое. Даже летом угол падения солнечных лучей очень маленький, поэтому поверхность нагревается слабо. Во время полярной ночи приток тепла совсем отсутствует и происходит сильное выхолаживание. Северный и Южный полюсы являются царствами вечного льда.

Определение 2

Полярный день – это период, в течение которого Солнце в высоких широтах не опускается за горизонт круглые сутки.

Ближе к полюсу продолжительность полярного дня увеличивается и достигает $189$ суток на Северном полюсе, на Южном полюсе из-за неодинаковой скорости движения Земли продолжительность несколько меньше. На параллели $68$ градусов – это полярный круг – день длится около $40$ суток.

Определение 3

Полярная ночь – это период, в течение которого Солнце в высоких широтах не поднимается над горизонтом.

Это явление противоположно полярному дню и тоже наблюдается и в Северном и в Южном полушарии. Полярная ночь фактически всегда короче полярного дня. Деление планеты на такие крупные пояса освещенности не удовлетворяет практических потребностей. Определить высоту Солнца и продолжительность светового дня достаточно просто. Рассмотрим это на примере.

Пример 1

В Санкт-Петербурге, например, широта которого $60$ градусов в полдень $21$ марта и $23$ сентября, Солнце будет находиться на высоте $90-60=30$ градусов. Когда Солнце находится на тропике, его высота в полдень будет увеличиваться на $23$ градуса $27$ минут. Тогда продолжительность дня в Санкт-Петербурге $21$ июня будет составлять $90-60+23,27=53$ градуса $27$ минут, что составляет $18,5$ часов. В зимний период Солнце перемещается в Южное полушарие, высота его, естественно, уменьшается и достигает минимальной своей отметки в дни солнцестояний. В этом случае она уменьшается на $23,27$ градуса. Для Санкт-Петербурга $22$ декабря Солнце будет находиться на высоте $90-60-23,27=6,33$ градуса. Продолжительность светового дня при такой высоте Солнца составит всего $5,5$ часов.

Из всех поясов освещенности, существующих на Земле, наиболее комфортные условия для человека отмечаются в умеренных поясах ближе к жарким. Малопригодными для жизни являются холодные пояса. В жарких поясах отмечается избыток энергии.

Освещенность поверхности Земли и здоровье

В жизни людей дневной свет играет очень большую роль. Он не только обеспечивает зрительное восприятие, но и влияет на основные процессы жизнедеятельности, регулируя обмен веществ и устойчивость к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды. Ритм жизни природа установила чередованием дня и ночи. Естественный свет, как показали многочисленные эксперименты – это элемент времени внутренних часов человека. Атмосфера, создаваемая освещением, оказывает влияние на настроение людей, на их работоспособность.

Вопрос 1. В чём состоит особенность распределения солнечного света по поверхности Земли?

В том, что ось вращения Земли немного наклонена к плоскости земной орбиты. Угол, образованный земной осью и плоскостью орбиты, составляет 66,5.

Вопрос 2. Какие районы Земли получают наибольшее количество солнечного света? Наименьшее количество?

Наибольшее количество света получают экваториальная зона и тропики. Наименьшее количество света получают северный и южный полюса.

Вопрос 3. Какие особенные дни, связанные с разным уровнем освещённости Земли, есть в календаре?

Весеннее равноденствие – 21 марта, осеннее равноденствие – 23 сентября. Летнее солнцестояние – 22 июня, зимнее солнцестояние – 22 декабря.

Вопрос 4. Как изменилось бы градусное значение географической широты тропиков и полярных кругов при изменении угла наклона земной оси?

Они бы изменили значение географической широты вместе с земной осью.

Вопрос 5. Что такое тропик?

Тропик - это параллель, на которой в дни солнцестояний солнце в полдень находится в зените, то есть точно над головой.

Вопрос 6. Какие параллели на географической карте называют полярными кругами?

Полярные круги - это параллели, за которыми наблюдаются полярные ночи и дни.

Вопрос 7. Чему равно значение географической широты точек, расположенных на тропиках, полярных кругах?

Тропики имеют постоянное значение географической широты - 23,5". Полярные круги имеют постоянное значение географической широты - 66,5°.

Вопрос 8. Что такое пояс освещённости?

Поясами освещённости называют территории планеты, по-разному освещаемые солнцем и получающие разное количество тепла.

Вопрос 9. Какие существуют пояса освещённости?

Часть земного шара, лежащая между двумя тропиками, называется тропическим поясом освещённости. Северный и Южный полярные пояса - это самые холодные и суровые районы нашей планеты. Между тропическим и полярными поясами освещённости расположены два умеренных пояса.

Вопрос 10. Что является границами поясов освещённости?

Тропики и полярные круги являются границами поясов освещённости.

Вопрос 11. Какова минимальная продолжительность полярной ночи?

Самая короткая полярная ночь (почти двое суток) наблюдается на широте ≈ 67° 3′ с. ш.

Вопрос 12. При каком угле наклона земной оси в вашем населённом пункте можно было бы наблюдать полярные ночь и день?

Чтобы наблюдать полярные день и ночь необходимо, чтобы угол наклона земной оси составлял 56°.

Вопрос 13. Составьте характеристику природных условий, характерных для разных поясов освещённости.

Для тропиков характерен влажный тропический климат, чем ближе к экватору, тем более засушливый климат. Для умеренных поясов характерен теплый климат, с теплым (иногда жарким) летом и прохладной (иногда холодной) зимой. Для полярных кругов характерен холодный и очень холодный климат.

Замечание 1

Жаркий пояс освещенности;
Два умеренных пояса освещенности;
Два холодных пояса освещенности.

Определение 1

Жаркий пояс освещенности

Умеренные пояса освещенности

Холодные пояса освещенности

Определение 2

Определение 3

Полярная ночь – это период, в течение которого Солнце в высоких широтах не поднимается над горизонтом.

Пример 1

Освещенность поверхности Земли и здоровье

Все живое на Земле напрямую зависит от Солнца. Даже глубоководные рыбы, слепые от рождения и прекрасно обходящиеся без света, не выживут без тепла, которое поставляет на планету наша звезда. Ни растения, ни бактерии, ни высокоорганизованные организмы не смогут существовать без энергии, которую дает Солнце.

Неравномерный обогрев и освещение: причина первая

Однако свет и тепло поступают на поверхность Земли не в одинаковом количестве. К этому приводят несколько причин. Прежде всего, планета имеет почти шарообразную форму (пусть и слегка приплюснутую с полюсов). Соответственно, лучи нашего Солнца доходят до земной поверхности под разным углом. Там, где угол падения ближе к прямому, Земля нагревается и освещается сильнее. Там, где касаются планеты вскользь, гораздо прохладнее.

Неравномерный обогрев и освещение: фактор номер два

Вторая причина в том, что наш «шарик» по орбите двигается не вертикально, его ось имеет некоторый наклон к эклиптике. Этот угол наклона приводит к тому, что нагрев и освещение становятся неравномерными. Будь ось перпендикулярна плоскости, по которой Земля кружится вокруг с ночью были бы одинаковой продолжительности, а время года всегда было бы одним и тем же.

Эти факторы и обусловливают существование определенных зон, которые названы "пояса освещенности Земли".

Жаркий пояс

В зависимости от величины угла падения лучей на Землю находятся и климат, и длительность ночи-дня, и среднегодовая температура воздуха, и, соответственно, «набор» растений и животных, обитающих в определенной зоне. Так сколько поясов освещенности на Земле? Их выделяют три основных, но два из них (жаркий и полярный) делятся еще на два (северный и южный). Так что если соблюдать это подразделение, то на вопрос о том, сколько поясов освещенности, правильно будет ответить - пять.

Самый жаркий - тропический. Если рассматривать пояса освещенности Земли в процентном соотношении, то жаркий займет сорок процентов всей поверхности. Он отличается самым теплым климатом, хоть и происходит, но резких различий, скажем, между зимой и летом не наблюдается, день и ночь по длительности практически одинаковы. Солнце в течение года в зоне этого пояса освещенности Земли дважды бывает в самом зените (21 марта и 23 сентября, когда у нас соответственно весеннее и а в остальное время поднимается над горизонтом высоко.

Если вспомнить гипотетическое предположение о вертикальности оси планеты к эклиптике, то в отношении тропиков мало что поменялось бы, потому что и в существующих условиях солнечные лучи здесь падают практически отвесно.

Умеренный пояс

Он занимает больше половины нашей планеты, если соблюдать предельную точность, то 52 процента. Особенностью этого пояса освещенности Земли является четкая смена сезонов на большей части территории, которую он занимает. Длительность ночи и дня в этих широтах зависит от времени года: зимой длиннее темное время суток, летом - дневное.

Ближе к полярным кругам прослеживается явление, названное белыми ночами, когда светило очень ненадолго прячется за горизонтом, из-за чего вечерняя заря плавно переходит в утреннюю. В такие ночи темно не бывает, и в полночь видно почти как днем.

Для умеренного пояса освещенности Земли характерно также то, что Солнце в нем никогда не достигает зенита.

Смена сезонов обуславливает и отличие растительности от тропической. Если последняя зеленеет круглый год, то здесь большая часть кустов и деревьев на холодные месяцы «засыпает», то есть сбрасывает листву и прекращает рост. Некоторые виды животных тоже на зиму впадают в спячку, чего не бывает в жарком поясе.

22 декабря и это же число в июне знаменательны тем, что день и ночь в эти даты наиболее длинны. Так, 22 декабря ночь занимает большее время суток, а в последующие дни потихоньку сокращается. А 22 июня день длиннее ночи; зато потом он сокращается, подготавливая природу к зимнему сну. Интересны с астрономической точки зрения также и 23 сентября, когда день и ночь равны между собой.

Холодные пояса

Это самые маленькие зоны из всех. Они занимают всего восемь процентов планеты Земля. По-другому их еще называют полярными, что очень точно описывает их местоположение: эти пояса освещенности Земли на карте совпадают с Северным и Южным полюсами.

Зима и лето здесь фактически совпадают с ночью и днем: в зимние месяцы Солнце вообще отсутствует в небе, в летние - с него не уходит. К тому же надо отметить, что лето здесь очень короткое, а светило хоть и не прячется за горизонт, практически не нагревает землю. Его лучи почти не касаются поверхности - слишком острый угол их падения. Можно сказать, что белые ночи, наблюдаемые в умеренном поясе, - это преддверие полярных дней и ночей.

Холод и малая освещенность определили скудость растительного мира в полярных поясах. Чем ближе к центру пояса, тем меньше растительности. Если в приполярных кругах есть хотя бы мох, то на полюсах не выживает даже он. То же касается и животных. Чем дальше от полюса - тем большее разнообразие.

В общем, нетрудно заметить, что пояса освещенности Земли очень сильно сказываются на ареале обитания всех живых существ планеты.

Назовите тепловые пояса Земли и пояса освещенности. В чем их различие?

на солнце посмотри: -) и прикинь, в каком полушарии находишься.: -) земля вертится вокруг солнца, по элипсоидной (овальной) орбите под углом порядка 20 градусов.
возьми в руку землеобразный предмет (нет, не глобус), ибо глобус продемонстрирует не землю, а распределением газа в е атмосфере. ссылку майл - блокирует, но набери для интереса - "форма земли".
И покрути объект под лампочкой. Будут тебе все пояса, означенные выше. Полярные, умеренные, субтропические, тропические и экваториальные: -) Запомнишь, и детям расскажешь. А то извечное... сдал и забыл: -)
Умеренный - располагается между тропиком и полярным кругом внутри полушария. Солнце никогда не бывает в зените. В течение года угол падения солнечных лучей сильно изменяется, поэтому выделяют термические сезоны года (лето, осень, зима, весна). Температуры лета и зимы сильно отличаются. Например, на широте 50о
tлета +20С, tзимы -10С, t = 30.
Жаркий - располагается между северным и южным тропиками. Солнце 2 раза в год бывает в зените. Круглый год поверхность очень хорошо прогревается, нет разницы между летними и зимними температурами, термические сезоны года отсутствуют, среднегодовая tо=+25оС. В течение года продолжительность светового дня меняется незначительно. Приблизительно день=ночи=12 часам. Сумерки фактически отсутствуют.
Холодный - располагается внутри полярного круга каждого полушария. Зимой Солнце вообще не восходит над горизонтом явление Полярной ночи. Летом Солнце, наоборот, не заходит за горизонт явление Полярного дня. Угол падения солнечных лучей даже летом очень маленький, поэтому нагревание поверхности очень слабое. Летние температуры обычно не бывают выше +10С. В долгую полярную ночь происходит сильное выхолаживание, т. к. притока тепла нет вовсе.
Тепловые пояса. Помимо широты, от которой зависят углы падения солнечных лучей, на распределение тепла на Земле также влияют характер распределения суши и моря, рельеф, высота местности под уровнем моря, морские и воздушные течения. Поэтому границы тепловых поясов не совпадают с параллелями и их проводит по изотермам:
а. среднегодовой температуре для выделения границ поясов, в которых годовая амплитуда температур очень незначительная;
б. температуре самого теплого месяца для выделения тех поясов, где колебания температур в течение года более значительные.
Каждому поясу освещенности соответствует тепловой пояс
Тепловые пояса:
- Теплый (жаркий) ограничен в каждом полушарии, среднегодовой изотермой +20 С проходящей в близи 30С северной и южной широты.
- Умеренный пояс их два, по одному в каждом полушарии, они лежат в каждом полушарии между среднегодовой изотермой +20С и изотермой +10С самого теплого месяца (соответственно июля и января).
- Холодный пояс их также два, по одному в каждом полушарии, здесь средняя температура самого теплого в данном полушарии месяца менее +10 С.

Пояса освещенности.
Тропический пояс Между тропиками расположен тропический пояс; здесь дважды в году (а на тропиках раз в году) можно наблюдать полуденное Солнце в зените.
Умеренные пояса. В умеренных поясах, находящихся в Северном и Южном полушариях между тропиком и полярным кругом, Солнце в зените не бывает, полярный день и полярная ночь не наблюдаются.
Полярные пояса. От полярного круга до полюса в каждом полушарии лежат полярные пояса; здесь бывают полярный день и полярная ночь.

Пояса освещенности друг от друга отличаются высотой полуденного Солнца над горизонтом, продолжительностью дня и, следовательно, тепловыми условиями.
проще простого