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.
Климат и погода формируются за счёт различных факторов, в числе которых – пояса освещенности. Их образование вызвано наклоном земной оси по отношению к Солнцу, что влияет на объём тепла, попадающего на тот или иной участок планеты. Существует пять поясов освещенности, которые существенно отличаются между собой по условиям распределения солнечного тепла и света, среднегодовой температуре:
- Жаркий (тропический пояс);
- Умеренные (северный и южный пояса);
- Полярные (северный и южный пояса).
Жаркий пояс освещенности находится в тропиках и занимает около 40 процентов земной поверхности. Продолжительность светового дня и ночи здесь примерно совпадает (по 12 часов). Дважды в год солнце здесь бывает в зените, то есть в высшей точке своего местонахождения на небе. Между жарким и тропическими поясом находятся умеренные пояса, занимающие свыше половины поверхности земного шара. Продолжительность дня здесь зависит от таких факторов, как географическая широта, а также сезон.
На умеренных поясах вблизи полярных кругов в летний период наблюдается такое явление, как белые ночи, что связано со слиянием вечерней и утренней зори. Наблюдать его можно, к примеру, в Санкт-Петербурге, а также в других северных городах.
Что касается полярных поясов , то здесь условия распределения тепла и солнечного освещения наиболее интересны. Зимой солнце не показывается из-за горизонта, и полярная ночь продолжается от нескольких дней до нескольких месяцев. Летом солнце не успевает спрятаться за горизонт, и наблюдается полярный день.
Такие пояса занимают всего 8 процентов земной поверхности. Продолжительность полярного дня и полярной ночи зависит от широты. На полюсах год делится пополам – на день и ночь.
Выводы сайт
- Расположение. Жаркий пояс находится между тропиками, холодные – внутри северного и южного полярного круга, умеренные – между жаркими и холодными поясами.
- Продолжительность светового дня. На жарком поясе длительность дня и ночи составляет примерно по 12 часов, на умеренных – значения пропорциональны и зависят от широты и времени года. На холодных поясах наблюдается полярная ночь и день.
- Режим тепла. Избыток солнца на жарком поясе предопределил тёплую погоду 12 месяцев в году. На умеренных солнечная активность определяет большую продолжительность дня летом, и малую – зимой, что отражается и на режиме тепла. На полярных поясах холодно и зимой, и летом, воздух практически не прогревается, что связано с углом падения солнечных лучей.
- Высшая точка нахождения Солнца в полдень. В жарком поясе солнце бывает в зените дважды в год, в умеренном – ни разу, а в холодных вообще может не показываться над горизонтом некоторое количество времени в году.
- Влияние на человека. Отмечено, что человек комфортнее всего чувствует себя на умеренных поясах освещенности ближе к жарким. Холодные пояса малопригодны для жизни, в то время как на жарких всегда ощущается избыток энергии.
Тепловые пояса Земли
Неравномерный нагрев земной поверхности обусловливает разные температуры воздуха на разных широтах. Широтные полосы с определенными температурами воздуха называются тепловыми поясами. Пояса различаются между собой количеством тепла, поступающего от Солнца. Их простирание зависимости от распределения температур хорошо иллюстрируют изотермы (От греческого "изо" - Одинаковый, "терма"- Тепло). Это линии на карте, соединяют точки с одинаковой температурой.
Жаркий пояс размещен вдоль экватора, между Северным и Южным тропиками. Он ограничен с обеих сторон изотерм 20 0 С. Интересно, что границы пояса совпадают с границами распространения пальм на суше и кораллов в океане. Здесь земная поверхность получает наибольшее солнечного тепла. Дважды в год (22 декабря и 22 июня) полдень солнечные лучи падают почти отвесно (под углом 90 0). Воздуха от поверхности сильно нагревается. Поэтому там жарко в течение года.
Умеренные пояса (В обоих полушариях) примыкают к жаркому поясу. Они протянулись в обоих полушариях между полярным кругом и тропиком. Солнечные лучи там падают на земную поверхность с некоторым наклоном. Причем, чем севернее, тем наклон больше. Поэтому солнечные лучи меньше нагревает поверхность. В результате меньше нагревается и воздух. Вот почему в умеренных поясах холоднее, чем в жарком. Солнце там никогда не бывает в зените. Четко выраженные времена года: зима, весна, лето, осень. При этом чем ближе к полярному кругу, тем зима длительная и холоднее. Чем ближе к тропика, тем продолжительнее и теплее лето. Умеренные пояса со стороны полюсов ограничивает изотерма теплого месяца 10 0 С. Она является пределом распространения лесов.
Холодные пояса (Северный и южный) обоих полушарий лежат между изотермами 10 0 С и 0 0 С самого теплого месяца. Солнце там зимой по несколько месяцев не появляется над горизонтом. А летом, хотя и не заходит за горизонт месяцы, однако стоит очень низко над горизонтом. Его лучи лишь скользят по поверхности Земли и нагревают ее слабо. Поверхность Земли не только нагревает, но и охлаждает воздух. Поэтому температуры воздуха там низкие. Зимы холодные и суровые, а лето короткое и прохладное.
Два пояса вечного холода (северный и южный) окружены изотермой с температурами всех месяцев ниже 0 0 С. Это царство вечного льда.
Итак, нагрева и освещения каждой местности зависит от положения в тепловом поясе, то есть - от географической широты. Чем ближе к экватору, тем больший угол падения солнечных лучей, тем сильнее нагревается поверхность и высокая температура воздуха. И наоборот, с удалением от экватора к полюсам угол падения лучей уменьшается, соответственно температура воздуха снижается.
Пояса освещенности и их характеристика.
|
Умеренный |
Холодный |
|
|
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 50 о t° лета ≈ +20°С t° зимы ≈ -10°С |
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 t о =+25 о С. В течение года продолжительность светового дня меняется незначительно. Приблизительно день=ночи=12 часам. Сумерки фактически отсутствуют. |
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 +10°С. В долгую полярную ночь происходит сильное выхолаживание, т.к. притока тепла нет вовсе. |
Пояса освещенности - части поверхности Земли, ограниченные тропиками и полярными кругами и различающиеся по условиям освещенности.
В первом приближении достаточно выделить в каждом полушарии по три пояса: 1)
тропический, ограниченный тропиками, 2) умеренный, идущий до полярного
круга, и 3) полярный. Для первого характерно пребывание Солнца в зените на
каждой широте два раза в год (на тропике один) и малая разница в
продолжительности дня по месяцам. Второй характеризуется большой сезонной
разницей в высоте Солнца и продолжительности дня. Третьему присущи полярная
ночь и полярный день, долгота которых зависит от географической широты. К
северу от Северного полярного круга и к югу от Южного полярного круга
наблюдаются полярный день (летом) и полярная ночь (зимой). Область от
полярного круга до полюса в обоих полушариях называется Заполярье.
Полярный день - период, когда Солнце в высоких широтах круглые сутки не
опускается за горизонт. Продолжительность полярного дня тем больше, чем
дальше к полюсу от полярного круга. На полярных кругах Солнце не заходит
только в день солнцестояния, на 68° широты полярный день длится около 40
суток, на Северном полюсе 189 суток, на Южном несколько меньше, из-за
неодинаковой скорости движения Земли по орбите в зимнее и летнее полугодия.
Полярная ночь - период, когда Солнце в высоких широтах круглые сутки не
поднимается над горизонтом, - явление, противоположное полярному дню,
наблюдается одновременно с ним на соответствующих широтах другого полушария.
Фактически полярная ночь всегда короче полярного дня из-за того, что Солнце,
когда оно находится ненамного ниже горизонта, освещает атмосферу и полной
темноты нет (сумерки).
Однако деление Земли на такие крупные пояса не может удовлетворить
практических потребностей.
В дни равноденствий высота полуденного Солнца над горизонтом h для разных
широт ф легко определяется по формуле: h=90°-ф.
Так, в Санкт-Петербурге (ф = 60°) 21 марта и 23 сентября в полдень Солнце
находится на высоте 90°-60° = 30°. Оно нагревает Землю в течение 12 ч. Летом
каждого полушария, когда Солнце стоит над соответствующим тропиком, высота
его в полдень увеличивается на 23°27":
А=90°-ф+23°27".
Для Санкт-Петербурга, например, 21 июня высота Солнца равна: 90°-60°+23°27"
= 53°27". День продолжается 18,5 ч.
Зимой, когда Солнце перемещается в противоположное полушарие, высота его
соответственно уменьшается и достигает минимума в дни солнцестояний. Тогда
ее следует уменьшить на 23°27".
На параллели Ленинграда 22 декабря Солнце находится на высоте 90°-60°
-23°27" = 6°33" и освещает земную поверхность только 5,5 ч.
Описанные условия освещения земного шара, обусловленные наклоном земной оси, представляют радиационную, связанную с солнечными лучами, основу смены времен года.
В формировании погоды, а тем самым и времен года, принимает участие не только солнечная радиация, но и очень многие теллурические (земные) факторы, поэтому в действительности как времена года, так и их смена представляют сложное явление.
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.
Слайд 1
Тема урока: Пояса освещенности Земли. Часовые Пояса.
Слайд 2
Слайд 3
Слайд 4
Какие движения Земли вы знаете?
Суточное движение.
Слайд 5
Годовое движение.
Слайд 6
Земная ось имеет
постоянный наклон
66,5
Слайд 7
э
22июня-день летнего
солнцестояния.
22декабря-
день зимнего солнцестояния.
21марта-день весеннего
равноденствия.
23сентября-день
осеннего равноденствия
Слайд 8
Тропики-
это линии, над которыми Солнце бывает в зените.
Полярный круг –
это параллель, где в дни солнцестояния наблюдается полярная ночь.
Слайд 9
Дата Название дня
Самый длинный день в Северном полушарии
Самый короткий день в Северном полушарии
День равен ночи
Заполните таблицу
вывод: Так как же распределяется солнечный свет и тепло на Земле? (равномерно или неравномерно?)
Слайд 10
Дата Название дня
Самый длинный день в Северном полушарии 22 июня День летнего солнцестояния
Самый короткий день в Северном полушарии 22 декабря День зимнего солнцестояния
День равен ночи 21 марта,
23 сентября дни равноденствия
Слайд 11
Положение Земли (даты) Какое время года в вашей местности Где солнце находится в зените Где полярный день
22 июня
23 сентября
22 декабря
21 марта
Задание 2. Подчеркните под рисунком даты, для которых показано освещение Земли. (самопроверка)
Задание 3. Заполните таблицу
лето
СТ
За СПК
зима
ЮТ
За ЮПК
осень
весна
На Э
На Э
За СТ
За ЮТ
Слайд 12
Отдохнём?
Раз – подняться, потянуться.
Два – согнуться, разогнуться.
Три – в ладоши три хлопка,
Головою три кивка.
На четыре – руки шире.
Пять – руками помахать.
Шесть – за парту тихо сесть.
Слайд 13
Тепловые пояса.
Почему на Земле выделяют пояса освещенности?
Слайд 14
Пояса освещенности
Умеренный
Жаркий
Холодный
Ю
Ж
Н
Ы
й
Се-
Вер-
Ный.
Умеренный
Север-ный
Поляр-ный
Южный полярный
Слайд 15
Слайд 16
Где на Земле теплее всего?
От чего это зависит?
Сколько тепловых поясов вы могли бы выделить на карте?
Выделяем на контурной карте тепловые пояса планеты
Слайд 17
1
2
3
Какие пояса освещенности обозначены цифрами?
Северный холодный
Жаркий
Южный полярный
Слайд 18
Холодный пояс
Условные обозначения:
ПОЯСА ОСВЕЩЕННОСТИ:
Умеренный пояс
Жаркий пояс
Слайд 19
Часовые пояса.
Задание: прослушав видео – фрагмент, ответьте на вопросы (работа в парах)
1. Сколько выделяют часовых поясов на Земле?
2. Какова разница между ЧП?
3. Какое обозначение имеют все ЧП мира?
4. В центре какого ЧП проходит гринвичский меридиан?
5. Как идет отсчет часовых поясов?
6. На сколько часов отличается время соседних ЧП.
7. Как проходит граница часовых поясов?
8. В скольких ЧП лежит территория России?
Слайд 20
Закрепление
- Сколько поясов освещенности выделяют на Земле?
- От чего зависит разделение поверхности Земли на пояса освещенности?
- Каково направление солн. лучей в тропическом поясе? (умеренных, полярных поясах)
- Пользуясь картой, определите и назовите материки, которые большей частью находятся в северном умеренном поясе,
В тропическом поясе,
В южном умеренном поясе,
В южном полярном полюсе,
Наполовину в южном умеренном, наполовину в тропическом поясе.
- В каком поясе освещенности находится наша Омская область?
Слайд 21
Итог урока
- Понравился вам урок?
- Что узнали нового?
- Что получилось лучше всего?
- Поблагодарим друг друга за работу на уроке.
Слайд 22
Домашнее задание: Параграф 7, стр 28, задание 4 – 7 письменно в тетради.
на контурной карте используя атлас обозначить условные линии: экватор, тропики, полярные круги. Заштриховать (закрасить) пояса освещённости.
Запишите
домашнее задание:
Слайд 23
Проверка знаний - 1 вариант.
1. Границы тропического пояса освещённости проходят по _____________________
2. Какое время года будет в северном полушарии, если в южном полушарии будет лето____________________________________________
3. Как называется параллель, над которой раз в год полуденное Солнце бывает в зените, т.е. солнечные лучи падают отвесно___________________
4. Как называется параллель 66,5* с.ш. и 66,5* ю.ш_______________
5. В какой день года бывает Летнее Солнцестояние____________________
6. В какой день года бывает Весеннее Равноденствие________________
7.В каких тепловых поясах находится Африка?
8.В какой точке 22июня Солнце выше:А(25*с.ш.),б(60*с.ш.)В(25* ю.ш.)
2 вариант
1. Граница между полярным и умеренным поясом освещённости проходит по________________________________________________
2. Какое время года будет в северном полушарии, если в южном полушарии будет зима_____________
3. Как называется параллель, за которой бывает полярный день и полярная ночь____________________
4. Как называется параллель 23,5* с.ш. и 23,5*ю.ш__________________
5. В какой день года бывает Зимнее Солнцестояние___________________
6. В какой день года бывает Осеннее Равноденствие_____________
7.В каких тепловых поясах находится Северная Америка?
8.В какой точке 22декабря Солнце выше: А(25*с.ш.),б(60*с.ш.)В(25* ю.ш.)
____
Слайд 24
Ответы:
1 вариант:
1-по тропикам
2-зима
3-тропик
4-северный и южный полярный круг
5-22июня
6-21марта
7-жаркий и 2 умеренных
8-А
2вариант:
1-по полярным кругам
2-лето
3-полярый круг(сев. И юж.)
4-северный и южный тропик
5-22 декабря
6-23 сентября
7-с.холодный,с.умеренный,
Жаркий.
8-В
