§22. Пояса освещённости. Суточное вращение Земли
Вопросы перед параграфом
■ 1. С помощью какого астрономического инструмента в древности определяли высоту Солнца над горизонтом?
Ответ:
Высоту Солнца над горизонтом определяли с помощью гномона.
■ 2. Какая звезда указывает направление на север?
Ответ:
Направление на север указывает Полярная звезда.
■ 3. Как определить её положение на звёздном небе?
Ответ:
Прежде чем найти Полярную звезду, нужно отыскать на небе два созвездия − Большую и Малую Медведицу. В Большой Медведице нам нужны две самые правые звезды, образующие как бы «стенку» ковша. Проводим от верхней звезды прямую линию, равную четырем расстояниям от двух «крайних» звезд Большой Медведицы и видим Полярную звезду, в ручке ковша Малой Медведицы.
■ 4. Как изменяются положение и длина тени, которую отбрасывают предметы в течение дня в вашей местности?
Ответ:
Тени становятся короче к полудню и располагаются в сторону Запада. После полудня располагаются в сторону Востока и становятся длиннее к вечеру.
Чем выше Солнце, тем короче тень. Чем ниже Солнце, тем тень длиннее.
Вопросы и задания
1. Перечислите географические следствия осевого вращения Земли. В каком направлении вращается Земля вокруг своей оси?
Ответ:
Географические следствия вращения Земли вокруг своей оси:
1. Вращение влияет на форму планеты: Земля сплюснута у полюсов. Форма: геоид или эллипсоид.
2. Все тела в Северном полушарии отклоняются вправо, в Южном – влево (сила Кариолиса); реки: в Северном полушарии у рек более крутой правый берег, а в Южном – левый; в Северном полушарии реки, ветра, океанические течения отклоняются вправо по ходу движения планеты, в Южном − влево.
3. Смена дня и ночи.
Земля вокруг своей оси вращается с запада на восток.
2. В каком направлении необходимо перемещаться по поверхности Земли, чтобы всё время наблюдать восход Солнца?
Ответ:
В западном направлении.
Земля вокруг своей оси движется с запада на восток, т.е. человек, находящийся на поверхности Земли, будет наблюдать «перемещение» Солнца с востока на запад. Получается, чтобы постоянно наблюдать восход Солнца нам нужно двигаться в противоположном направлении движению Земли вокруг своей оси, т.е. на запад.
3. Какие пояса освещённости выделяют на земной поверхности? Какие линии ограничивают пояса освещённости Земли? Перечислите их смену при движении по меридиану от Северного полюса к Южному полюсу, указывая параллели − границы поясов освещённости.
Ответ:
На Земле выделяют пять поясов освещённости: 1 жаркий, 2 умеренных и 2 холодных (полярных).
Границами поясов освещённости считаются линии тропиков и полярных кругов.
Если двигаться по меридиану от Северного полюса к Южному полюсу, то последовательность смены поясов будет такова:
1. северный полярный пояс (90° с.ш − 66,5° с.ш.).
2. северный умеренный пояс (66,5° с.ш − 23,5° с.ш.).
3. тропический пояс (23,5° с.ш. − 23,5° ю.ш.).
4. южный умеренный пояс (23,5° ю.ш − 66,5° ю.ш.).
5. южный полярный пояс (66,5° ю.ш. − 90° ю.ш.).
4. Назовите основные особенности тропического, умеренных и полярных поясов освещённости (высота солнца над горизонтом, наличие и количество времён года). В каких поясах освещённости Земли наблюдаются четыре времени года?
Ответ:
Тропический (жаркий) пояс
В тропическом поясе Солнце бывает в зените дважды в год, на самих тропиках − один раз. В пределах пояса выделяются только 2 сезона года − лето и зима, около экватора могут и отсутствовать.
Умеренный пояс
Здесь Солнце летом поднимается высоко над горизонтом, но никогда не бывает в зените. Зимой Солнце находится низко над горизонтом. Выделяют 4 сезона года: лето, осень, зима и весна.
Полярный (холодный) пояс
Там лето совпадает с полярным днём, а зима − с полярной ночью. Полярный день – период, когда Солнце в высоких широтах круглые сутки не опускается за горизонт. Полярная ночь − период, когда Солнце более 24 часов (то есть более суток) не появляется из−за горизонта
Четыре времени года наблюдается в умеренном поясе.
5. В каком поясе освещённости Земли расположен ваш населённый пункт? Наблюдаются ли в вашем населённом пункте полярный день и полярная ночь?
Ответ:
Нижегородская область располагается в умеренном поясе. В нашем населенном пункте полярный день и полярная ночь не наблюдаются.
6. Перечислите географические следствия вращения Земли вокруг своей оси.
Ответ:
Географические следствия вращения Земли вокруг своей оси:
1. Вращение влияет на форму планеты: Земля сплюснута у полюсов. Форма: геоид или эллипсоид.
2. Все тела в Северном полушарии отклоняются вправо, в Южном – влево (сила Кариолиса); реки: в Северном полушарии у рек более крутой правый берег, а в Южном – левый; в Северном полушарии реки, ветра, океанические течения отклоняются вправо по ходу движения планеты, в Южном — влево.
3. Смена дня и ночи.
7. Что называют долготой дня? В какое время года в вашем населённом пункте долгота дня наибольшая, в какое время года − наименьшая?
Ответ:
Долгота дня − это промежуток между восходом и заходом Солнца.
В Нижегородской области наибольшая долгота дня бывает в день летнего солнцестояния (около 22 июня), а наименьшая − в день зимнего солнцестояния (около 22 декабря).
8. Найдите в Интернете долготу дня 21.03, 23.09, 22.06, 22.12 в вашем населённом пункте.
Ответ:
1. Долгота дня в Нижегородской области 21.03 составляет 12 часов 19 минут.
2. Долгота дня в Нижегородской области 23.09 составляет 12 часов 07 минут.
3. Долгота дня в Нижегородской области 22.06 составляет 17 часов 41 минут.
4. Долгота дня в Нижегородской области 22.12 составляет 06 часов 53 минуты.
9. Составьте презентацию о полярном дне или полярной ночи. Для работы используйте интернет−ресурсы и другие дополнительные источники информации.
Ответ:
Полярная ночь
Полярная ночь…Звучит загадочно и необычно. Понаблюдать за этим явлением едут за Полярный круг многие люди. Это чудо природы можно увидеть в Североморске, Воркуте, Норильске, Мурманске и некоторых других городах. Одни люди говорят, что это очень красиво, другие жалуются, что в Полярную ночь обостряются различные недуги. Что же это за явление такое – полярная ночь?
Полярная ночь – это такой период, когда более суток Солнце не выходит из−за горизонта. На полюсе полярная ночь – самая длинная, ее продолжительность составляет шесть месяцев. Таким образом, во время полярной ночи люди вовсе не видят Солнце на небе. Даже тогда, когда на часах полдень и на улице едва светлеет, это совсем не солнечный свет, а только лишь отсветы. Следует отметить, что полярная ночь есть не только в северном, но и в южном полушарии земного шара. Только временная разница между этими явлениями на Севере и на Юге составляет полгода.
Полярная ночь не обязательно означает полную темноту в течение всех 24 часов, главная её особенность заключается в том, что Солнце не поднимается над горизонтом. Если наблюдатель находится недалеко от полярного круга, весь день будет состоять из сумерек (астрономических, навигационных или гражданских). Соответственно, бывает гражданская полярная ночь, навигационная полярная ночь, астрономическая полярная ночь и полная полярная ночь.
Гражданская полярная ночь. В полдень наступает улучшение видимости, можно непродолжительное время обходиться без дополнительного освещения, но Солнце так и не восходит. В лучшем случае можно при малооблачной погоде иногда увидеть отражённый облаками солнечный свет. День при такой полярной ночи часто называют «тёмным». В более северных районах гражданская полярная ночь наблюдается до или после более тёмной полярной ночи. Большинство крупных городов, лежащих за полярным кругом, оказываются в зоне действия именно гражданской полярной ночи.
Астрономическая полярная ночь. Слабые галактики и отдельные звёзды нельзя наблюдать, хотя для обычного наблюдателя такое освещение неба является незаметным и даже малейшего признака рассвета не будет видно. Самое северное поселение в мире, Алерт может зафиксировать в день зимнего солнцестояния только астрономические сумерки.
Навигационная полярная ночь. В более северных районах, высшей кульминацией Солнца являются навигационные сумерки. Наблюдатель заметит лишь небольшое посветление неба в стороне Солнца (при условиях ясной погоды), искусственное освещение в населённых пунктах будет работать круглые сутки.
Почувствуйте себя древними географами
1. Уже древние мыслители умели определять (измерять) высоту солнца над горизонтом (т.е. угол падения солнечных лучей на горизонтальную поверхность). Измерить высоту солнца можно с помощью модели гномона. Модель прибора состоит из гномона, градусной шкалы и двух оснований шкалы (см. рис.12, с.16).
Измерения, сделанные с помощью модели, позволят нам понять принцип действия солнечных часов и один из способов определения географического положения объектов.
Нам потребуются: картонные заготовки «корпуса» модели (вырежем из цветной вставки Дневника географа−следопыта); гномон − деревянная палочка длиной 11,5см; пластилин; карандаш.
ПЛАН РАБОТЫ
1. Соберём модель прибора так, как показано на рисунках. Наложим и закрепим (клеем, двусторонним скотчем) градусную шкалу на основании так, чтобы деление 0° находилось в верхней части основания, а деление 90° − в нижней части основания.
2. Установим гномон на градусной шкале так, чтобы основание гномона располагалось в точке пересечения осевой линии шкалы с делением 90°. С помощью пластилина укрепим гномон в вертикальном положении.
3. В солнечный день установим прибор на горизонтальной поверхности.
4. Будем поворачивать прибор до тех пор, пока тень гномона не совпадёт с осевой линией градусной шкалы.
5. Сделаем отсчёт значения высоты солнца в градусной мере.
6. Запишем в Дневник географа−следопыта дату и время измерения (час, минута), значение высоты солнца. Через 1, 2 и 3 часа после первого измерения повторим определение высоты солнца.
7. Сделаем вывод.
Мы научились определять высоту солнца над горизонтом, а последовательные наблюдения в течение четырёх часов показали, что градусная мера высоты солнца над горизонтом изменялась от _ ° до _ °.
Ответ:
Дата измерения: 26 сентября 2020 г.
Время измерений 13 ч 50 мин 14 ч 50 мин 15 ч 50 мин 16 ч 50 мин
Значение высоты Солнца над горизонтом 27 25 20 13
Значение высоты солнца над горизонтом по онлайн калькулятору 26,9 23,7 18,8 12,6
Вывод:
Мы научились определять высоту солнца над горизонтом, а последовательные наблюдения в течение четырёх часов показали, что градусная мера высоты солнца над горизонтом изменялась от 27° до 13°.
Вопросы и задания для повторения и обобщения
• 1. В каком направлении Земля вращается вокруг земной оси и по околосолнечной орбите?
Ответ:
Вращение Земли вокруг своей оси и по околосолнечной орбите происходит с запада на восток, то есть против часовой стрелки.
• 2. Перечислите географические следствия вращения Земли вокруг своей оси и по околосолнечной орбите.
Ответ:
Географические следствия вращения Земли вокруг своей оси:
1. Влияние на форму планеты − Земля приплюснута у полюсов.
2. Смена дня и ночи.
3. В Северном полушарии реки, ветры, океанические течения отклоняются вправо по ходу движения планеты, в Южном − влево.
Географические следствия вращения Земли по околосолнечной орбите:
1. Смена времен года.
2. Годовой ритм живой и неживой природы.
• 3. Объясните, почему линии тропиков и полярных кругов обозначают на глобусах и географических картах пунктирными линиями. Чем замечательны эти параллели?
Ответ:
Линии тропиков и полярных кругов обозначают на глобусах и географических картах пунктирными линиями для того, чтобы:
1. отметить линии (тропики), на которых Солнце находится в зените.
2. показать, где бывает полярный день и полярная ночь.
3. показать границы поясов освещенности.
Тропики − эти параллели замечательны тем, что на них в дни солнцестояний в полдень солнце находится в зените, то есть точно над головой.
Полярные круги − это параллели, за которыми наблюдаются полярные ночи и дни.
• 4. Что называют долготой дня? Объясните, почему долгота дня изменяется в течение года. В какое время года в вашем населённом пункте долгота дня наибольшая, в какое время года − наименьшая?
Ответ:
Долгота дня − это промежуток между восходом и заходом солнца.
Зависит от времени года и географической широты местности. Долгота дня меняется в течение года, потому что меняется наклон относительно Солнца.
В Нижегородской области наибольшая долгота дня бывает в день летнего солнцестояния (около 22 июня), а наименьшая − в день зимнего солнцестояния (около 22 декабря).
Проект
Составление информационного рисунка...
1. Составление информационного рисунка − инфографики по теме «Географические следствия вращения Земли вокруг своей оси и движения по околосолнечной орбите»
ПЛАН РАБОТЫ
1. Определить информацию, которую необходимо показать в графической форме. Например, вращение нашей планеты вокруг своей оси (причина) − смена дня и ночи (следствие).
2. Подобрать рисунок, наиболее соответствующий заданной теме. Например, схематичное изображение Солнца и Земли на околосолнечной орбите.
3. Продумать способ и форму соединения информационных текстов с элементами подобранного рисунка. Например, расположить подписи элементов рисунка в рамках или в филактерах − словесных «пузырях».
4. Составить инфографику по теме «Географические следствия вращения Земли вокруг своей оси и движения по околосолнечной орбите».
5. Составить текст по теме «Географические следствия вращения Земли вокруг своей оси и движения по околосолнечной орбите», опирающийся на инфографику.
6. Выяснить мнения одноклассников о доступности информации, отражённой в форме инфографики. Сделать выводы о возможной необходимости доработки инфографического рисунка.
Ответ:
Информационный рисунок−инфографика по теме «Географические следствия вращения Земли вокруг своей оси и движения по околосолнечной орбите»
Вращение Земли вокруг своей оси оказывает огромное влияние на нашу планету:
1. Влияние на форму планеты − Земля приплюснута с полюсов;
2. Смена дня и ночи и возникновение природной единицы − сутки (нагрев и охлаждение поверхности);
3. Все движущиеся тела на поверхности Земли в Северном полушарии вправо по ходу движения, в Южном − влево (реки, ветра, океанические течения).
4. В реках отклоняющая сила прижимает воду к одному из берегов, поэтому реки в Северном полушарии обычно более крутой правый берег, а в Южном полушарии − левый.
Следствия вращения Земли вокруг Солнца
Земля, как и все планеты Солнечной системы, движется по своей орбите вокруг Солнца. Скорость движения составляет 30 км/с. Движется Земля в то же направлении, что и при вращении вокруг своей оси. Вследствие того что Земля движется вокруг Солнца и вращается вокруг своей оси, сохраняя постоянный наклон, на нашей планете происходит смена сезонов года.
Дни весеннего и осеннего равноденствия
21 марта − 23 сентября.
Началом астрономической весны на Земле считают 21 марта, а астрономической осени − 23 сентября. В эти дни планета расположена так, что в полдень 12 часов дня Солнце в зените на экваторе. Северное и Южное полушария освещены одинаково. Продолжительно дня и ночи на всей планете одинакова. 21 марта называют днём весеннего равноденствия, а 23 сентября − днём осеннего равноденствия.
Дни летнего и зимнего солнцестояния
22 июня.
Астрономическое лето в Северном полушарии наступает 22 июня, в это время в Южном − астрономическая зима. Земля находится в таком положении, что Северный полюс максимально повёрнут к Солнцу. Северное полушарие освещается больше, чем Южное. Солнце в этот день находится в зените над Северным тропиком. 22 июня называют днём летнего солнцестояния. Этот день в Северном полушарии самый продолжительный, а в Южном − самый короткий.
22 декабря.
22 декабря в Северном полушарии наступает астрономическая зима, в Южном − астрономическое лето. Земля обращена к Солнцу Южным полюсом. В полдень Солнце находится в зените над Южным тропиком. 22 декабря называется днём зимнего солнцестояния. Этот день в Южном полушарии самый длинный, а в Северном − самый короткий.
