Смена времен года на урале


Бывает.

По наблюдениям с Земли период вращения Урана вокруг своей оси определить было невозможно. Это удалось сделать лишь при пролете вблизи планеты «Вояджера-2». Выяснилось, что оборот вокруг оси занимает у Урана 17 часов 14 минут. Поскольку ось вращения Урана находится практически в плоскости его орбиты, то он перемещается вокруг Солнца, перекатываясь с боку на бок, а не наподобие юлы, как все остальные планеты. Это одна из наиболее примечательных, хотя до сих пор и не объясненных особенностей Урана.

У большинства планет, включая Землю, ось вращения расположена почти вертикально, то есть перпендикулярно к плоскости орбиты планеты. Вращаясь же вокруг вертикальной оси, они еще и передвигаются по кругу — по своей орбите вокруг Солнца. Такой тип вращения создает ежесуточную смену дня и ночи почти на всей поверхности планеты за исключением приполярных областей, где из-за наклона оси планеты смена светлых и темных периодов происходит реже. Полярный день и полярная ночь длятся, к примеру, на полюсах Земли по полгода.


На Уране все обстоит иначе. Его ось вращения не перпендикулярная, а почти параллельная плоскости орбиты, с углом наклона между ними лишь в 8°, что приводит к целому ряду необычных явлений, коих не бывает ни на одной другой планете. Одно из них — исключительно странная и чрезвычайно причудливая картина смены времен года. Один оборот вокруг Солнца Уран совершает за 84 земных года. За это время на нем происходит смена всех 4 сезонов — весны, лета, осени и зимы, продолжительность каждого из которых равна почти 21 земному году. В «разгар» летнего сезона в северном полушарии Урана непрерывный день длится более 20 земных лет. Все это время южное полушарие погружено в сплошную темноту — там «зима» , которую можно назвать и полярной ночью. В весенний и осенний периоды на Уране происходят ежесуточные восходы и закаты Солнца. Далее, по мере смещения планеты вдоль орбиты к области, соответствующей зиме в северном полушарии, экстремальные условия освещенности наступают вновь, но теперь уже постоянно освещенным становится южное полушарие, а северное погружается более чем на 20 земных лет в холодный мрак полярной ночи. На полюсах и на экваторе смена времен года происходит совершенно по-разному. На экваторе урановый год включает 2 лета и 2 зимы, и продолжительность этих сезонов соответствует почти 21 земному году. А вот на полюсах бывает лишь по одному лету и одной зиме. Зато длятся они там в 2 раза дольше, чем на экваторе, — по 42 земных года.


Источник: otvet.mail.ru

Почему происходит смена климатических сезонов на планетах?

Основная причина смены климатических сезонов на любом космическом объекте — степень наклона его оси относительно плоскости, в которой он вращается вокруг Солнца. Поэтому в каждом пункте траектории различные области небесного тела получают разный объем света и тепла.

Смена климатических сезонов на примере планеты Земля.

Земная ось относительно плоскости, в которой она вращается вокруг Солнца, наклонена на 23,44°, и это приводит к знакомой нам сезонности: в те периоды, когда планета разворачивается к центру нашей системы северным полюсом, на нем начинается полярный день, на северное полушарие льется максимум света от Солнца, здесь начинается лето. Противоположный полюс в это время обращен в обратную сторону от светила, здесь длится полярная ночь, и в относящемся к нему полушарии наблюдается зима. Спустя полгода, когда к Солнцу разворачивается южный полюс, ситуация меняется на противоположную.

Смена климатических сезонов на Меркурии.

Эта планета не имеет наклона оси своего вращения, но сезонность погоды здесь наблюдается. Причина заключается в большой вытянутости орбиты. Меркурий то приближается к Солнцу на 45 млн км, то отдаляется от него на 70 млн км. В первом случае здесь лето, температура днем (на освещенной стороне) достигает средних показателей +300°C (зафиксированный максимальный показатель — +427°C).
гда планета уходит в дальнюю зону своей траектории, на ней наступает зима. Днем поверхность прогревается всего до +107°C, а на затемненной стороне до -193°C. На полюсах Меркурия холодно всегда в любой точке орбитального пути вследствие того, что солнечный свет из-за мизерного наклона оси сюда почти не попадает. Это темные и холодные области, ученые также заметили на меркурианских полюсах полярные ледяные шапки.

Смена климатических сезонов на Венере.

Если у Меркурия угол наклона вращательной оси почти нулевой, то у Венеры он, напротив, большой: 177 из 180° возможных. Можно сказать, что фактический угол всего 3°, просто планета «перевернута». Никаких корректив в местную погоду это не вносит: на планете круглогодичное лето со средней температурой выше +400°C.

Смена климатических сезонов на Марсе.

Марс по своей ориентации в пространстве похож на Землю. Его наклон менее чем на 2° больше нашего, и это привело к тому, что местный климат имеет чуть более выраженную сезонность. Особенно сильно видна разница в температурных показателях, однако это справедливо лишь для южного полушария Красной планеты, где наблюдаются морозная зима и знойное лето. В противоположном полушарии контрастность сглажена — лето и зима тут спокойные.

Смена климатических сезонов на Юпитере.

Угол наклона юпитерианской оси вращения к эклиптике — немногим более 3°. Местный климат лишен сезонности, здесь нет смены времен года.


Смена климатических сезонов на Сатурне.

У этой планеты угол между осью вращения и направлением движения вокруг Солнца составляет 29°, потому тут существуют выраженные перепады количества поступающего тепла и света. Сезоны длятся здесь по 6-7 лет каждый и заставляют небесное тело немного менять свою расцветку. Сатурн — желтоватая планета, однако области, где царствует сатурнианская зима, имеют голубой оттенок. Ученые объясняют это явление изменением силы УФ-излучения — оно слабее зимой и увеличивается с наступлением тепла.

Смена климатических сезонов на Уране.

Ось вращения Урана наклонена к эклиптике почти на 98°: планета «лежит вверх ногами на боку». Потому смена сезонов здесь специфическая. В момент солнцестояния к центру Солнечной системы оказывается обращен только один из полярных регионов планеты. Здесь нет привычной для нас смены периода суток на всей территории небесного тела — сейчас восход и закат могут наблюдаться только на экваторе. В остальном мире Урана — полярные день и ночь продолжительностью 42 года каждый.

Смена климатических сезонов на Нептуне.

У Нептуна вращательная ось наклонена на 30°, и сезонность здесь была бы похожа на земную, если бы не большое расстояние отсюда до центра Солнечной системы. Местный год длится тут больше 160 земных лет, а зима, весна, лето и осень — по 40 лет. Сейчас в нептунианской южной области — лето, а осень придет ему на смену только в 2045-2046 гг.


Наклон оси вращения планет Солнечной системы

Источник: zen.yandex.ru

Смена времён года неразрывно связана с наклоном земной оси.

Наша голубая планеты движется вокруг Солнца по эллиптической орбите (лат. orbita – колея, дорога). Кроме этого Земля вращается вокруг собственной оси. Мы не ощущаем всего этого многообразия движений в космическом пространстве. Каждое утро яркое светило поднимается из-за горизонта на востоке, катится по небу раскалённым белым диском, а затем исчезает за горизонтом на западе. Багровый закат переходит в сумерки, а затем на землю опускается ночь.

Зимой Солнце выглядывает из-за горизонта всего на треть суток. Рассвет наступает поздно, а сумерки всегда ранние. Летом картина совсем иная. Светило забирается высоко в небо и долго движется по небосводу. Время его в пути доходит до 16 часов. Люди просыпаются, когда за окном уже брезжит рассвет, а засыпают, не дождавшись заката.


Во всём этом как раз и виноват наклон земной оси. Под земной осью подразумевается воображаемая линия, соединяющая Северный и Южный полюса. Причём она располагается под наклоном по отношению к плоскости эклиптики. Это означает, что в определённые моменты времени Северный полюс находится ближе к Солнцу, чем Южный. А в другие моменты времени всё наоборот – Южный полюс ближе, а Северный дальше.

Угол между осью и плоскостью равен на сегодняшний день 23,44 градуса. Но величина эта не постоянная. Каждый год она меняется на 0,47 секунды, причём в сторону уменьшения.

Орбита Земли не является идеальным кругом, в центре которого находится Солнце. Это эллипс с эксцентриситетом 0,0167. Поэтому у планеты есть минимально и максимально удалённые точки на орбите. В афелии расстояние до светила составляет 152,083 млн. км, а в перигелии эта величина соответственно равна 147,117 млн. км.

Перигелий планета проходит примерно 3 января. В это время к Солнцу повёрнуто Южное полушарие, где лето в самом разгаре. За счёт более близкого расстояния оно получает и больше солнечной энергии, чем Северное полушарие. Однако этот эффект и смена времён года никак не связаны. Хотя солнечной энергии и больше, но весь её избыток поглощается водами мирового океана. Их основная масса как раз и сосредоточена в южных районах планеты.


Зима, лето, весна и осень зависят только от наклона земной оси. Во время движения Земли вокруг Солнца этот наклон не меняется. Вот поэтому на одной части своей траектории наша голубая планета больше повёрнута к светилу нижней половиной. А на другом отрезке пути больше тепла получает верхняя половина.

Представьте, что вы стоите возле костра. Лицу и груди тепло, а вот спине прохладно. Не меняя положение тела, обойдите костёр и встаньте с другой стороны. Теперь греется спина, а лицо и грудь лишены тепла. То же самое происходит и с планетой, когда она вращается вокруг жёлтой звезды.

Моменты, когда высота Солнца над горизонтом достигает максимума или минимума, называются солнцестоянием. Летнее солнцестояние приходится на 21-22 июня. Это самый длинный день в году. А вот самый короткий день наблюдается во время зимнего солнцестояния. Приходится он на 21-22 декабря. Весной 20-21 марта и осенью 22-23 сентября наступает равноденствие. Это периоды, когда продолжительность дня равна продолжительности ночи.

Смена времён года в разных полушариях происходит за разные периоды времени. Так в Северном полушарии осень наступает после 93,6 летних суток и продолжается 89,9 суток. Зима, соответственно, тянется 89 суток, а на весну приходится 92,8 суток. В Южном полушарии летний период заканчивается после 89 суток. Осень длится 92,9 суток. Зиме отводится 93,6 суток, а на весну приходится 89,9 суток. Всем этим мы обязаны наклону оси и земной орбите. Именно они и отвечают за разные годовые периоды и дарят нам тёплые летние и студёные зимние дни.


Земля как будто специально приспособлена для комфортного проживания на ней нас, людей

Действительно — ее притяже­ние не слишком большое и не слишком маленькое, у нее есть атмосфера, а смена времен года создает комфортную среднюю температуру практически на всей поверхности планеты.

И здесь можно остановиться на одном интересном факте: многие люди считают, что причина смены времен года кроется в орбитальном движении Земли, то есть лето и зима наступают из-за того, что наша планета во время своего движения вокруг Солнца то при­ближается к светилу, то отдаляется от него.

Это представление не лишено здравого смысла, но оно со­вершенно не соответствует действительности. Климат Земли всецело определяется углом наклона оси вращения, но никак не удалением или приближением к Солнцу. Это обстоятель­ство, кстати, отображается в самом слове «климат»: по-гречески klimatos означает «наклон». Здесь имеется в виду сезонное из­менение угла падения солнечных лучей на земную поверхность, но этот показатель всецело зависит от наклона земной оси. Ну а как же орбитальное движение Земли?

Ведь в разные мо­менты времени она оказывается на неодинаковом расстоянии от Солнца.
, это так, но на климатическую ситуацию этот факт влияет весьма незначительно. Движение Земли вокруг Солнца происходит по эллиптиче­ской (близкой к овальной) орбите, а это значит, что в земной орбите присутствуют две важные точки: перигелий и афелий. Перигелий (или перицентр) — точка, наиболее близкая к светилу, а афелий (апоцентр) — точка, наиболее удаленная от Солнца. У Земли расстояния от этих точек до светила отличаются на пять миллионов километров.

Для человека это огромное число, а по космическим масштабам оно ничтожно, поэтому и не может оказать заметного влияния на климат. Итак, в афелии (примерно 4 июля) Земля расположена на 5 миллионов километров дальше от Солнца, чем в перигелии (примерно 3 января). По подсчетам ученых, это дает некоторую разницу в количестве солнечного излучения, получаемого Се­верным и Южным полушариями, и эта разница составляет около 6,9 %. Дело в том, что, в то время пока в Южном полушарии лето, Земля находится ближе к Солнцу, чем во время, когда наступает лето в Северном полушарии. Таким образом, Южное полушарие получает больше тепла, чем Северное. Однако разница в количестве солнечного излучения играет второстепенную роль в образовании климата и смене времен года на Земле. Если бы климат зависел от удаленности нашей планеты от Солнца, то мы могли бы наблюдать весьма интерес­ный эффект: зима и лето одновременно наступали бы на всей поверхности планеты. Но мы видим совершенно другое: пока в Северном полушарии лето, в Южном — зима, и наоборот.

Ну а вот пример, который доказывает, что даже ВЗРОСЛЫЕ дяди могут ошибаться 🙂

Источник: page.maple4.ru


  • Полгода плохая погода: то аномальная жара, то беспросветные ливни. Лето вновь не балует жителей Среднего Урала и намекает на серьёзную перемену климата. «ОГ» узнала, что думают об этом в научных кругах Свердловской области.
  •  
  •  Константин Грибанов, старший научный сотрудник лаборатории физики климата и окружающей среды:

– Невозможно рассматривать, как меняется климат на одной территории, вне глобального климата. Последний меняется, потому что усиливается парниковый эффект – накапливаются в атмосфере такие газы как метан, озон, углекислый газ, из-за этого становится чуть теплее. Просто в разных регионах эти изменения проявляются по-разному. Например, в Екатеринбурге среднегодовая температура за последние сто лет увеличилась на 4 градуса, тем не менее, последние два лета мы наблюдаем не очень высокую температуру и частые дожди.

Галина Сердюк, начальник гидрометеорологического центра Уральского управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды:

– Второй год подряд лето на Среднем Урале прохладное и дождливое. В июле и начале августа текущего года ненастную погоду обусловила серия циклонов. Вот и сейчас пришёл очередной циклон, сформировавшийся в Атлантике. Однако каких-либо аномальных климатических изменений у нас в регионе не происходит. Говорить о том, что на следующий год лето снова будет ненастным, конечно, нельзя. Тенденции по количеству осадков за последние десятилетия практически не изменились.

Что касается среднегодовой температуры, мы наблюдаем её незначительное повышение. Этот фактор оказывает влияние на растительный мир. Некоторое время назад лесхозы давали информацию, что кедры стали распространяться на более северных территориях, где раньше не росли. В последние годы наблюдается также определённое смещение сезонов. Осень наступает с небольшим опозданием, вслед за ней задерживается зима, и весна приходит чуть позже, чем прежде. Но, повторяю, речь не идёт о чём-то экстраординарном. Климат – понятие глобальное, чтобы понять тенденции, нужно вести наблюдения на протяжении не десятков, а сотен лет.

Сергей Шавнин, доктор биологических наук, директор Ботанического сада УрО РАН:

– Мы выводим различные растения, в том числе нехарактерные для Урала, и видим, что для теплолюбивых видов условия сейчас вполне благоприятные. Более северные растения при повышении температуры и влажности, как правило, не страдают.

Климат – очень сложная система. Если меняется один из его параметров, к примеру, температура, будут меняться и другие. По этой причине последние годы возрастает количество катаклизмов: то засухи, то ливни, то морозы, то жара. На Урале погода никогда не была устойчивой. Но последние годы амплитуды колебаний по температуре и осадкам нарастают. Помните, как быстро в прошлом году наступила зима: в октябре выпало большое количество снега и резко похолодало?

Сильные перепады атмо­сферного давления вызывают шквальные ветра: ломаются не только тополя, но и более крепкие деревья. Перепады давления неблагоприятны и для человека, особенно для гипертоников и гипотоников. С другой стороны, изменение условий – это и стимул к развитию.

Екатерина Уварова, научный сотрудник екатеринбургского зоопарка:

– Погода меняется в зависимости от естественных периодов развития планеты, но это нормально, и многие животные к этому приспособлены. Например, те животные в нашем зоопарке, которые находятся на улице круглый год – это чаще всего представители уральской и российской фауны, у них эволюцией выработаны механизмы приспособления. Когда лето холодное и дождливое, они становятся малоподвижными и прячутся в укрытие. А животные в вольерах изменений не чувствуют, просто может меняться время, на которое их переводят в летние вольеры. Так, в этом году в уличных вольерах обезьяны находились всего месяц, хотя обычно полтора-два, а в прошлом же году их вообще туда не переводили.

Виктор Мухин, доктор биологических наук, заведующий лабораторией биоразнообразия растительного мира и микобиоты Института экологии растений и животных УрО РАН:

– На протяжении последних двух десятилетий на Урале фиксируется повышение среднегодовой температуры воздуха. Как следствие – сдвигаются к северу границы растительных зон. Постепенно нас начинают окружать растения, которые раньше не росли в Свердловской области. Так, дубы характерны для территорий с более мягким климатом, прежде у нас они вымерзали. Сейчас дубы всё чаще встречаются на Среднем Урале. Но говорить о глобальном потеплении, основываясь на таких примерах, нельзя.

Учёным хорошо известно, что климат меняется волнообразно. Существуют определённые циклы – 11-летние, 100-летние и более продолжительные. Периоды похолодания на земле сменяются периодами потепления, один из которых мы сейчас и наблюдаем. Некоторые специалисты утверждают, что человек усилил процесс потепления выбросами углекислого газа. Но выделить долю антропогенных факторов очень сложно. Не случайно на конференции ООН в Копенгагене, где обсуждались проблемы изменения климата, учёные не смогли прийти к единому мнению.

Источник: www.oblgazeta.ru

Источник задания: Решение 4259. ЕГЭ 2018. Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов.

Решение.

Ускорение свободного падения можно вычислить как

,

где M – масса планеты; R – радиус планеты. Масса планеты вычисляется как

,

где ρ – плотность планеты. Объединяя формулы, имеем:

.

1), 5) Вычисляя ускорение свободного падения на Юпитере и Уране, получаем следующие значения:

Смена времен года на урале

2) Смена времён года зависит от угла наклона оси вращения планеты к плоскости её вращения вокруг Солнца. Если он близок к 0° или к 180° или к 90°, то смены времен года наблюдаться не будет. Сатурн имеет наклон оси вращения 26°44′, то есть на нем будет наблюдаться смена времен года.

3) Марс находится на расстоянии 1,52 а.е. от Солнца. Учитывая, что 1 а.е. составляет 150 млн км, получаем расстояние:

 млн. км.

4) Масса планеты пропорциональна величине , где ρ – плотность планеты; D – диаметр планеты. Эта величина для Сатурна составляет , что, очевидно, больше, чем, например, для Урана: .

Ответ: 35.

Источник: self-edu.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.