Все живое на нашей планете подчиняется определенным циклам, и один из главнейших – это цикл смены дня и ночи, или суточный цикл. В течение дня мы выполняем свои обязанности, общаемся с друзьями, участвуем в различных мероприятиях, ночь же предназначена для отдыха.


Цикличность смены дня и ночи сопровождает нас с момента рождения и кажется одним из самых привычных явлений на земле, но все же каждый ребенок однажды задает вопрос: почему день и ночь сменяют друг друга? К сожалению, не все родители могут ответить на него правильно.

Легенды и мифы

Загадка суточного цикла будоражила людей с глубокой древности. Многие народы, исчезнувшие с лица Земли, как высшему божеству, дарящему жизнь, свет и тепло. Согласно представлениям древних греков, бог Солнца Гелиос каждое утро выезжает на небесный свод в своей золотой колеснице и целый день едет с востока на запад.

У славянских народов тоже была похожая легенда, в которой Солнце-Ярило поутру выезжает из золотого дворца на колеснице, весь день едет по небосводу, осматривая свои владения, а ночью спускается в темные чертоги богини смерти Морены, где садится в ладью, запряженную гусями и лебедями, и плывет по морю, возвращаясь в свой дворец.


Во многих древних легендах встречается сюжет, согласно которому ночь – это чудовище, которое каждый вечер проглатывает Солнце, а поутру, не в силах вынести нестерпимого жара в животе, отрыгивает его, выпуская на небосвод.

Как мы видим, уже в глубокой древности люди понимали, что смена дня и ночи напрямую зависит от Солнца.

Научные представления

В течение долгих веков люди считали, что Земля представляет собой плоский блин, плавающий в безбрежном Мировом океане под хрустальным небесным сводом, на котором прикреплены маленькие огоньки – звезды. Смена дня и ночи происходит благодаря движению по этому своду Солнца, представляющего собой огненный шар, который специальное божество ежедневно провозит в ладье или колеснице.

Первой попыткой представить с научной точки зрения, почему день и ночь сменяют друг друга, были труды древнегреческого ученого и философа Аристотеля. Он сумел, наблюдая за лунными затмениями, сделать вывод о том, что Земля имеет форму шара, но считал, что Солнце, такой же шар, только состоящий из огня, вращается вокруг Земли по своей небесной сфере.


Эта теория господствовала в мире очень долго – почти полторы тысячи лет, до тех пор, пока Николай Коперник не разработал свою знаменитую гелиоцентрическую модель Вселенной.

Теория Коперника основывалась на математических расчетах. Это был первый ученый, который выстроил модель Солнечной системы с Солнцем в центре, вокруг которого вращаются планеты. Смену дня и ночи он объяснил вращением Земли вокруг своей оси. Как показали дальнейшие исследования, он был совершенно прав.

Для того, чтобы понять, почему на Земле происходит постоянная смена дня и ночи, достаточно воссоздать этот процесс при помощи простейшей модели. Возьмите глобус и поставьте его напротив включенной настольной лампы, которая будет изображать Солнце.

Подтолкните глобус, чтобы он вращался на оси, и наблюдайте, как лампа периодически освещает то одну, то другую его сторону. В то время, как одна из сторон глобуса освещена, другая погружается в тень. Именно так и происходит смена дня и ночи на нашей планете.

Вращение происходит достаточно быстро, чтобы ночная сторона не успела слишком сильно остыть, а дневная – чересчур разогреться под солнечными лучами. В этом Земля выгодно отличается, к примеру, от Венеры, сутки на которой длятся около четырех земных месяцев. Равномерность вращения позволяет сохранить на поверхности Земли достаточно стабильную температуру, что является одним из условий существования живых существ.

Почему день и ночь имеют разную продолжительность?

В зависимости от времени года продолжительность дня и ночи изменяется, причем в довольно существенных пределах. Самый короткий световой день (зимой) и самая короткая ночь (летом) длятся всего 6 с небольшим часов.

Это происходит из-за того, что воображаемая ось, вокруг которой вращается Земля, не перпендикулярна ее орбите, а немного наклонена по отношению к ней. Получается, что разные участки поверхности неодинаково освещаются Солнцем в ходе годового цикла вращения. Чем дальше от экватора и ближе к полюсам, тем больше эта разница.


Летом в районах, расположенных неподалеку от Полярного круга, бывают короткие периоды, когда даже после захода Солнца не наступает полная темнота. Это явление получило название «белых ночей».

Хотя считается, что бывают только в Санкт-Петербурге, это не совсем так. Аналогичные периоды бывают в Архангельске, Пскове, Казани, Сыктывкаре и прочих северных регионах России.

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. встает , а садится на , вращение Земли и обеспечивает смену дня и ночи. Понять это очень просто с помощью глобуса и настольной лампы, имитирующей – при вращении глобуса его участки будут попеременно уходить в тень и снова выходить к свету.

Если вы находитесь в России, то есть в , 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 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 начинается зима. Но пройдет , 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 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 , когда день очень короток, а ночь самая продолжительная.

Видео по теме

Связанная статья

Источники:

• как происходит смена дня ночи

С давних времен люди пытались понять и объяснить различные природные явления – почему идет дождь, отчего день сменяется ночью, почему происходит смена времен года. Но еще и сейчас некоторые люди думают, что смена сезонов обусловлена удаленностью Земли от Солнца. На самом деле это не так.

Инструкция

Земная ось – воображаемая линия, соединяющая Северный и Южный полюс. Она имеет определенный угол наклона к плоскости орбиты (плоскости эклиптики) . Угол наклона оси - величина постоянная и составляет 23,5 градуса. Земная ось неизменно направлена в одну точку – на Полярную звезду. Именно наличием угла наклона оси планеты к плоскости ее орбиты и обусловлена смена года.

Поскольку угол наклона земной оси не меняется, то при дальнейшем движении планеты по орбите (то есть другую часть года) наклоненным к Солнцу оказывается Южный полюс. Южное полушарие получает больше тепла и света, к югу от экватора приходит весна. Северное полушарие, получая меньше солнечного света, постепенно остывает. К северу от экватора – зима.

Видео по теме

Источники:

• как происходит смена времени года

Чередование дня и ночи настолько привычно для людей, что многие даже не задумываются о причине этого явления или его особенностях. Трудно найти человека, который бы не знал о вращении Земли или о том, что она движется вокруг Солнца. Но многие ли помнят, что день или ночь могут длиться полгода?

Каждый учившийся в школе человек знает, что в основе смены дня и ночи лежит суточное вращение Земли. За 24 часа она делает полный оборот вокруг своей оси, что и обеспечивает чередование дня и ночи для большинства районов Земли. Для большинства – но не для всех.Земля наклонена по отношению к плоскости своей орбиты на 23,4?. Это приводит к тому, что Солнце освещает ее поверхность неравномерно. Территории близ Северного и Южного полюсов оказываются в особых условиях освещения: в течение полугода на одном из полюсов царит ночь , тогда как на другом – день . На одном Солнце просто не заходит за горизонт, все время оставаясь на виду, на другом оно вообще не появляется над горизонтом. Белые ночи в Петербурге связаны именно с географическим положением города – Солнце не опускается слишком низко, поэтому ночь не наступает. Но ночи не только в Петербурге, но и во всех городах, расположенных выше (ближе к Северному полюсу) 49? северной широты. На этой широте в день летнего солнцестояния бывает одна белая ночь . Чем ближе от этой широты к северу, тем больше . С широты 65? и севернее можно наблюдать непрерывный день , Солнце вообще не заходит за горизонт. Подобные явления наблюдаются и по другую сторону экватора.Почему полярные день и ночь длятся ровно полгода? Потому что Земля вращается вокруг Солнца, и ровно через полгода, вследствие наклона своей оси, подставляет Солнцу другой полюс. Движением Земли вокруг Солнца и наклоном земной оси объясняется и чередование времен года. Попеременно, с периодичностью в полгода, холодный сезон сменяется теплым, и наоборот. Когда в северном лето, в южное приходит зима. Проще всего понять , взяв глобус и осветив его имитирующей Солнце лампой. Вращая глобус, вы легко увидите, как и происходит чередование дня и ночи. А передвигая глобус вокруг лампы- , поймете и причины чередования времен года.Если ежедневно наблюдать за Солнцем и отмечать ровно в полдень его высоту над горизонтом, можно заметить, что она меняется. Раз в год – 21 июня, в день летнего солнцестояние – оно достигает наибольшей высоты. Продолжительность светлого в этот день наибольшая, а ночь самая короткая. Через полгода, 21 декабря, в день зимнего солнцестояния, высота Солнца над горизонтом будет наименьшей, а день самым коротким. Для жителей северного полушария летнее солнцестояние – это день поворота к зиме. С каждым днем Солнце будет подниматься над горизонтом все ниже и ниже, пока в день зимнего солнцестояния не достигнет низшей точки. С этого момента начнется поворот к лету – Солнце станет подниматься все выше, его лучи будут падать на землю под все более прямым углом, давая больше тепла.

Традиционно считается, что Санкт-Петербург- это город мостов, дворцов, каналов, старинных особняков и белых ночей. Северная столица – это еще и город туристов, которых кормят не только впечатления, но рестораны, бары, молодежные кафе, современные кинотеатры, дискотеки. Для них работают развлекательные учреждения – бильярдные и теннисные корты, боулинги. Питер располагает огромным количеством заведений, где можно отметить день рождения на любой вкус.

Скажите пожалуйста, куда выходят окна вашего дома?

Будит ли вас солнце по утрам, пробиваясь лучами в окно?

Или солнце провожает вечер ласковыми лучами, мягко отражаясь в окнах вашего дома?

Конечно, знакомая нам картина восхода и захода солнца зависит от того, на какую сторону выходят окна нашего дома. Если не брать во внимание, пасмурную погоду когда солнца попросту не видно, то встреча солнца на рассвете и провожание его на закате происходит регулярно два раза в сутки - утром и вечером.

Пример: Проведите по картинке мышкой слева направо.

Немного сложновато?
Тогда сюда: Время суток для детей +3 до>7

Что такое время суток.

Сутки - это цикл времени, в течении которого солнце поднимаясь с востока проходит по небосклону и заходит на западе, затем, когда на нашей половине земли наступает ночь, солнце проходит оборот с другой части планеты и вновь восходит со стороны востока.

Сутки длятся ровно 24 часа. Каждый час состоит из 60 минут. Каждая минута из 60 секунд. Соответственно, сутки = 24 часа = 1440 минут = 86 400 секунд. Для удобства обозначения времени применяют два формата:

• 12-ти часовой формат времени - время до полудня от 0 часов 00 минут до 11 часов 59 минут (a.m.) и послеполуденное время от 12 часов 00 минут до 11 часов 59 минут (p.m.). такой формат времени установлен в Англии, Ирландии, Франции, Греции, Турции, также применяется Австралии, Канаде, США и на Филиппинах.
• 24 часовой формат времени - от 0 часов 00 минут до 23 часов 59 минут . Наиболее распространенный формат времени применяемый в России и во многих других странах мира.

Как происходит смена дня и ночи на земле

Помимо вращения земли вокруг солнца (календарный год) земной шар вращается вокруг своей оси. Полный оборот вокруг своей оси происходит за 24 часа, которые называют сутками.

При этом находясь на поверхности Земли мы не ощущаем движения земного шара, а лишь можем наблюдать его, исходя из видимого перемещения солнца, звезд, относительно Земли.

Условно, время суток делится на несколько частей:

• Утро - начинается с рассвета неба на его восточной части и восхода солнца из-за горизонта.
• День - движение солнца по небосклону с востока на запад.
• Вечер - заход солнца на западе неба и постепенно утихающие цвета заката.
• Ночь - темное время суток. В это время солнце проходит с другой стороны земного шара относительно нас.

Так как Земля состоит из континентов, находящихся по обе стороны земного шара, то время суток в кажой части Земли разное. Так если Нью-Йорке еще длится ночь, то в Лондоне уже наступило утро, в Москве разгар дня полдень, а в Петропавловск-Камчатском уже вечер.

Что интересно, еще недавно считалось, что движение земного шара вокруг оси равномерно, однако, позже ученые высчитали неточности и оказалось, что неравномерность во вращении все же присутствует. Эти неравномерности связаны с небольшим колебанием земного шара при вращении (условно покачивание Земли, в терминологии - нутация), но эти изменения столь малы (менее 0.001 с), что в составлении календаря не учитываются.

Изменение времени суток

Смену дня и ночи пробовало запечатлеть немало фотографов. делая много снимков подряд из одного положения можно было проследить плавное перемещение солнца по небу, увидеть движение звезд, получить прекрасные видео ролики восхода и захода солнца. Особенности цейтраферной съемки, это когда фотокамера установленная на штатив в неподвижном положении в течении длительного промежутка делает ряд фотоснимков с определенными промежутками времени.

Если длительность суток постоянна, то продолжительность составных частей времени суток меняется в зависимости от времени года. Это связанно с наклоном земли и движением вокруг солнца по эллипсовидной траектории. Так летом световой день длится дольше ночи, а зимой наоборот, ночь длиннее дня.

При этом в разных частях земного шара длительность дня и ночи разная. Например, в Крыму летом вечереет быстро, ночь темная, а в Санкт-Петербурге июнь славен "белыми ночами", солнце недалеко садится за линию горизонта и поэтому ночи кажутся светлыми.

Разное время суток и выглядит и воспринимается по разному. Это связанно и с биологическими (внутренними) часами по которым человек привык жить (день - бодрствование, ночь - сон) и с разнообразием контраста цвета, а также с настроением. К утру прибавляется сил, день проходит в учебе, делах, работе, а вечер усталость, постепенный отход от дел, отдых и сон.

Смена времени суток была нарисована художником Николаем Петровичем Крымовым в учебном пейзаже под названием "Изменение в пейзаже по тону и цвету в разное время суток".

Для пейзажа был выбран несложный мотив - домик у леса, диагонально ведущая тропинка, придающая объем картине, поле и небо, иногда в поле зрения попадали проходившие по тропинке люди, что придавало картине живость. Пейзаж был запечатлен 9 раз в разное время суток, где художник наглядно показал, как изменяется пейзаж, цвета и краски на рассвете утром, при перемещении тени от солнца днем, при закате вечером и ночью.

Под ритм смены времени суток подстраивается весь растительный и живой мир природы. Утром растения распускаются, вечером бутоны закрываются. Под смену времени суток подстраивается и мир человека. Наиболее распространенный график работы, расписание уроков, работа образовательных учреждений и развлекательных центров и даже программа радио и телевидения составляется в зависимости от времени суток.