Движение земли по орбите вокруг Солнца и его географические следствия

Земля, подобно другим планетам ,движется вокруг Солнца по орбите (от лат. orbita-дорога). Орбита Земли эллипс ,близкий к окружности ,в одном из фокусов которого находится Солнце. Расстояние от Земли до Солнца изменяется в течение года от 147 млн. км в перигелии (в январе) до 152 млн. км в афелии (в июне). Длина орбиты более 930 млн. км. Земля движется по орбите с запада на восток со средней скоростью около 30 км/с и проходит весь путь за год –365 сут. 6 ч. 9 сек. 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 времён года и неравенству дня и ночи (см. рис.1).

Рис.1. Освещение Земли и падение солнечных лучей на земную поверхность в полдень в дни летнего и зимнего солнцестояния: 1- освещенная половина (день), 2- неосвещенная половина (ночь)

Если бы земная ось была перпендикулярна плоскости орбиты, то светораздельная плоскость и терминатор (светораздельная линия на поверхности Земли) проходили бы через оба полюса, делили бы все параллели пополам, а день всегда был бы равен ночи. При этом солнечные лучи на экватор в полдень падали бы всегда отвесно. По мере удаления от экватора в полдень угол их падения уменьшался бы от экватора к полюсам и смены времён года не было бы.

Наклон земной оси к плоскости орбиты и сохранение её ориентировки в пространстве обуславливает различный угол падения солнечных лучей и соответствующие различия в поступлении тепла на земную поверхность, а также неодинаковую продолжительность дня и ночи в течение года на всех широтах, кроме экватора.

22 июня в день летнего солнцестояния –солнечные лучи в полдень отвесно падают на параллель 23.5 северной широты –так называемый северный тропик. Севернее 66,5 с. ш., в день летнего солнцестояния территория полностью освещена Солнцем –там полярный день. Параллель 65,5° ю. ш. –южный полярный круг. Граница, с которой начинается полярный день –это северный полярный круг. Южнее 66.5 ю. ш. территория не освещена совсем –там полярная ночь.

22 декабря в день зимнего солнцестояния лучи в полдень отвесно падают на параллель 23.5 южной широты –так называемый южный тропик.

Со сменой времён года связана сезонная ритмичность в природе. Она проявляется в изменении температуры, влажности воздуха и других метеорологических показателей, в режиме водоёмов, в жизни растений, животных и т.д.

В результате наклона оси вращения Земли к плоскости орбиты и его годового движения на Земле образовалось пять поясов освещения, ограниченных тропиками и полярными кругами . Они отличаются высотой полуденного стояния солнца над горизонтом , продолжительностью дня и соответственно тепловыми условиями .

Жаркий пояс лежит между тропиками (греч. tropicas-круг поворота). В его пределах Солнце два раза в году бывает в зените, на тропиках –по одному разу в год, в дни солнцестояний (и этим они отличаются от всех остальных параллелей). На экваторе день всегда равен ночи, на других широтах этого пояса продолжительность их мало отличается. Жаркий пояс занимает около 40 земной поверхности.

Умеренные пояса (два) располагаются между тропиками и полярными кругами. Солнце в них никогда не бывает в зените. В течение суток обязательно происходит смена дня и ночи, причём продолжительность их зависит от широты и времени года. Близ полярных кругов (с 60 по 66,5) летом наблюдаются светлые, так называемые белые, ночи с сумеречным освещением за счёт слияния вечерней и утренней зари, так как Солнце ненадолго и неглубоко уходит под горизонт. Общая площадь умеренных поясов составляет 52 земной поверхности.

Холодные пояса (два) расположены к северу от северного и к югу от южного полярного кругов. Они отличаются наличием полярных дней и ночей, продолжительность которых увеличивается от одних суток на полярных кругах (и этим они отличаются от всех остальных параллелей) до полугода на полюсах. Их общая площадь 8 земной поверхности.

Пояса освещения –основа климатической зональности и природной зональности вообще.