Зима – время холодов и снегопадов, когда природа погружается в спячку и все вокруг замерзает. Одной из самых ощутимых разниц между зимой и летом является температура – зимой холодно, а летом жарко. И, безусловно, одним из ключевых факторов этого является интенсивность солнечного излучения на разных временных промежутках года.
Солнце – это наш основной источник энергии. Оно излучает электромагнитные волны, которые доходят до Земли и обогревают ее поверхность. Однако зимой солнце находится ниже горизонта, и его лучи падают на Землю под небольшим углом. В результате, путь ко всему теплу, излучаемому солнцем, становится длиннее. В связи с этим, количество тепла, которое достигает Земли, уменьшается и солнце не греет так сильно, как в летнее время.
Кроме того, зимой солнце находится на значительном удалении от земли из-за наклона орбиты Земли относительно солнца. Это так называемая земная орбита или эклиптика. В январе Земля находится в перигелии – ближайшей точке от Солнца, поэтому зимой солнце находится на значительном удалении от Земли и его лучи становятся менее интенсивными.
Почему солнце зимой не греет
В зимний период солнце не греет так сильно, как летом, по нескольким причинам:
- Наклон оси вращения Земли. Зимой Северное полушарие отклонено от Солнца, что приводит к тому, что солнечные лучи падают на поверхность Земли под меньшим углом. Как результат, энергия, передаваемая солнечными лучами, рассеивается на большую площадь, что снижает их тепловое воздействие.
- Меньшее количество солнечных часов. Зимой дни становятся короче, что означает, что солнце находится меньше времени на небе. При более коротких днях солнечные лучи имеют меньше времени для нагревания поверхности Земли.
- Плотность атмосферы. Зимой атмосфера имеет бо́льшую плотность, что приводит к большему рассеиванию солнечных лучей при прохождении через нее. В результате, меньше энергии достигает земной поверхности и меньше тепла передается в окружающую среду.
Эти факторы объединенно определяют более низкую температуру и меньшее тепловое воздействие солнечного света в зимний период.
Меньший угол падения лучей
Большая затененность поверхности
В зимние месяцы, когда солнце находится на небе ниже,
его лучи падают на Землю под более крупными углами.
Это означает, что солнечные лучи проходят через большую
толщу атмосферы, что приводит к большей потере энергии
перед достижением земной поверхности.
Кроме того, зимой часть земной поверхности может быть
затенена более интенсивно из-за наличия деревьев,
зданий и других преград. Это также снижает количество
падающей на поверхность солнечной энергии и влияет на
интенсивность тепла, которое мы получаем от солнца зимой.
Таким образом, большая затененность поверхности является
одной из причин, почему солнце зимой не греет так сильно,
как летом.
Увеличение пути проникновения лучей через атмосферу
Зимой солнце не греет так сильно, как летом, в основном из-за увеличения пути проникновения лучей через атмосферу. Когда солнце находится низко над горизонтом, лучи, проходя через атмосферу, проходят сквозь более толстый слой воздуха, чем летом.
В связи с этим, солнечные лучи испытывают больший путь рассеивания и поглощения атмосферой. В результате, к моменту, когда лучи достигают поверхности Земли, они становятся менее интенсивными.
Также, зимой температура воздуха ниже, чем летом, и это также влияет на проникновение и греющие свойства солнечных лучей. Холодное воздух оказывает дополнительное влияние на рассеивание и поглощение солнечных лучей, что приводит к их ослаблению и недостаточному нагреву окружающей среды.
В итоге, увеличение пути проникновения лучей через атмосферу и более высокий уровень рассеивания и поглощения приводят к тому, что солнце зимой не греет так сильно, как летом.
Меньшая поверхностная температура
При прохождении через атмосферу солнечные лучи сталкиваются с различными частицами и молекулами, которые рассеивают и поглощают часть энергии солнечного света. В результате, когда лучи достигают поверхности Земли зимой, они уже значительно ослаблены и имеют меньшую энергию, что приводит к меньшей поверхностной температуре.
Кроме того, зимой дни становятся короче, а солнце находится ниже небосклона, что означает, что солнечные лучи попадают на поверхность Земли под более плоским углом и проходят большее расстояние через атмосферу. Это также влияет на уровень тепловой энергии, достигающей поверхности Земли зимой.
Таким образом, в связи с наклоном Земли относительно солнца, меньшей поверхностной температурой и изменениями в угле падения солнечных лучей, солнце зимой не греет так сильно как летом.
Облачность и атмосферные явления
Кроме того, в зимнем периоде, в силу изменения положения Земли относительно Солнца, солнечные лучи падают на поверхность Земли с большим углом, что значительно снижает их тепловое воздействие. Угол падения солнечных лучей влияет на их интенсивность и разброс на большую площадь, поэтому солнце зимой может довольно долго находиться на небе, однако его силу не всегда достаточно, чтобы согреть атмосферу, поверхность Земли и предметы на ней.
Также, зимой часто происходят явления атмосферной инверсии, когда холодный воздух, близкий к поверхности Земли, задерживается стабильным слоем теплого воздуха, что препятствует перемещению и циркуляции воздушных масс. Это приводит к созданию стабильного и стратифицированного слоя в атмосфере, который затрудняет перемешивание и повышает стабильность атмосферы. Вследствие этого солнечная радиация может проникать только на поверхность Земли, но не нагревать атмосферу в высоте.
| Солнце зимой: | Солнце летом: |
|---|---|
| Слабое тепло | Сильное тепло |
| Более вертикальные лучи | Более горизонтальные лучи |
| Плотная облачность | Менее плотная облачность |
| Явления атмосферной инверсии | Недостаток явлений атмосферной инверсии |
Длительность дня и ночи
Одной из основных причин, почему солнце зимой не греет так сильно как летом, связано с длительностью дня и ночи. В зимний период на северной полушаре Земли, где находится большая часть ее суши, дни становятся значительно короче. Это происходит потому, что Земля имеет наклон оси вращения относительно орбиты вокруг Солнца. В результате, солнечные лучи падают на Землю под большим углом, а значит, им нужно преодолевать большую дистанцию до поверхности Земли и они становятся менее интенсивными.
Кроме того, длительность дня и ночи зависит от широты местности. Чем ближе к полюсам, тем короче зимние дни и длиннее ночи. Например, в Арктике и Антарктике зимние сутки могут быть крайне короткими или вообще отсутствовать, что приводит к сильному охлаждению окружающей среды.
Более короткие зимние дни и меньшая интенсивность солнечного излучения приводят к тому, что земля и вода меньше нагреваются и сохраняют тепло. Поэтому, даже при наличии солнца зимой, его тепло не ощущается так сильно, как летом, когда дни становятся длиннее и солнце находится выше над горизонтом, что позволяет солнечным лучам проникать глубже в атмосферу и сильнее нагревать поверхность Земли.