Со школьной скамьи всем известно, что наша планета вращается как вокруг Солнца, так и вокруг собственной оси – воображаемой линии, соединяющей два полюса – северный и южный. Такая расстановка вещей влияет на смену пор года и времени суток.
Если задать вопрос, почему холодно зимой, самым распространенным ответом будет: Солнце отдалилось от Земли на максимально возможное расстояние. Доля правды в таком высказывании есть, но только частично, потому что влияют на смену сезонов и другие факторы.
Причины похолодания зимой
Расстояние
В процессе вращения наша планета действительно то приближается к звезде, то удаляется. Максимальное расстояние, на котором находятся два небесных объекта (в афелии, если говорить научными терминами) – 152,1 млн. км, минимальное (по научному это будет «в перегелии») – 147,1. На формирование данного мнения повлиял тот факт, что Земля имеет шаровидную форму и двигается по орбите в виде овала. Когда поверхности планеты и звезды удаляются, солнечные лучи перестают доносить свое тепло и оттого температура падает. Северное полушарие оказывается в таком положении в период с декабря по февраль.
Короткий день
Но на приход холодного времени влияет не только расстояние между Солнцем и Землей. Ось нашей планеты находится по отношению к орбите под наклоном, угол которого составляет 23,5 градуса. Северный полюс всегда направлен на звезду, именуемую Полярной, что обуславливает 6 месяцев наклон Земли к Солнцу и такой же промежуток времени – отклонение планеты от звезды. Таким образом, угол наклона удаляет поверхность, делая день короче. Солнечным лучам просто не хватает времени, чтобы прогреть Землю.
Изменение в атмосфере
Кроме того, Солнце менее высоко восходит на небосвод. В совокупности двух фактов и происходит снижение температуры, которое приводит к уменьшению испарения. Концентрация водяного пара является главным критерием задержки тепла у поверхности, ее снижение и влечет уход прогретого воздуха в космос. Снижение температуры вызывает лучшее растворение в атмосфере углекислой кислоты, способной поглощать инфракрасное излучение. Когда ее доля уменьшается, тепловое излучение происходит быстрее.
Зима и лето в разных частях планеты
В северном полушарии – зима, в южном – лето. И наоборот. Это происходит потому, что одну половину года северное полушарие Земли наклоняется к Солнцу, вторую – отклоняется. Поэтому одни отмечают новогодние-рождественские праздники, когда холодно, а другие – в жаркую пору.
Но есть еще такое понятие как географические пояса. И климат бывает разным в зависимости от расстояния, разделяющего его с экватором – условной линии, разделяющей планету на северное и южное полушарие. Экватор перпендикулярен оси вращения Земли, поэтому угол наклона не является определяющим. Температура в регионах, проходящих по данной условной линии, на протяжении всего года примерно одинакова и равняется 24-28 градусам со знаком «+». На эту часть суши выпадает больше тепла, света и солнечной радиации, потому как лучи падают под прямым углом.
Убывание температуры происходит при удалении от экватора: чем дальше, тем холоднее. Зимой поток солнечной энергии достигает поверхности земли по касательной, вскользь. По мощи он уступает количеству в летнюю пору. В том числе благодаря короткому световому дню, времени которого недостаточно для прогрева воздуха и земли.
Высота над уровнем моря и температура
На температурный режим влияет еще и расположение относительно уровня Мирового океана. Даже в самую жаркую пору в горах на вершинах можно увидеть снежные шапки. Обусловлен холодный воздух на высоте тем, что снижается плотность, а земля неохотно делиться теплом. Как итог, температура в горных регионах невысокая даже летом, а зимой намного ниже ноля, чем на равнине.
Таким образом, ответ на вопрос: почему холодно зимой, кроется в совокупности нескольких факторов: Солнце и Земля находятся в это время на максимально удаленном расстоянии, а климатический пояс расположен ближе к северному полюсу, чем к экватору. Зимой поток солнечной энергии ослабевает, лучи на землю попадают под острым углом, а само солнце задерживается на горизонте недостаточно времени для прогрева почвы. Нет источника тепла – нет высоких температур.
