Почему день сменяется ночью, а лето - зимой

Чередование дня и ночи, смена времен года настолько привычны, что многие люди даже не задумывается о том, почему происходят эти изменения. Они знают, что после долгой зимы придет весна, за ней лето. Зазеленеет листва, снова станет тепло. Потом листва начнет желтеть и опадать, задуют холодные осенние ветра, а вслед за осенью снова придет зима. Все просто и привычно, но что определяет смену дня, ночи и времен года?

Подойдите на улице к любому встречному и попросите показать, в каком направлении вращается Земля. Вопрос очень простой, но многие люди ответят на него неправильно. И все потому, что они никогда не пытались понять, что происходит с движением Земли на самом деле.

Вряд ли сейчас найдется человек, который не знает о вращении Земли. Солнце встает на востоке, а садится на западе, вращение Земли и обеспечивает смену дня и ночи. Понять это очень просто с помощью глобуса и настольной лампы, имитирующей солнце – при вращении глобуса его участки будут попеременно уходить в тень и снова выходить к свету.

Если вы находитесь в России, то есть в северном полушарии, и будете следить за движением Солнца, то вы увидите, что для вас оно движется слева направо (если вы стоите к нему лицом). Но это движение Солнца иллюзорно, на самом деле вращается Земля – в сторону, противоположную видимому движению Солнца. Если бы вы находились в южном полушарии и тоже следили за Солнцем, стоя к нему лицом, то для вас оно бы двигалось справа налево.

А что определяет смену времен года? Сочетание двух факторов: движения Земли вокруг Солнца и наклона земной оси по отношению к нему на 23,4º. Не будь земная ось наклонена, не было бы и смены времен года. Именно наклон земной оси приводит к тому, что Солнце попеременно сильнее прогревает то южное полушарие Земли, то северное. Когда в северном полушарии наступает лето, в южном начинается зима. Но пройдет полгода, и все изменится – Солнце начнет сильнее прогревать южное полушарие, там настанет лето. В северном же воцарится зима.

Наклон земной оси приводит и к тому, что длительность дня и ночи в разных частях мира неодинакова и меняется по мере движения Земли вокруг Солнца. Неизменна она лишь на экваторе и полюсах: на экваторе день и ночь в любое время года равны двенадцати часам, на полюсах день и ночь всегда длятся по полгода. Для остальных территорий длительность дня и ночи плавно меняется от летнего солнцестояния 21 июня, когда день максимален, а ночь наиболее коротка, до зимнего солнцестояния 21 декабря, когда день очень короток, а ночь самая продолжительная.