Что такое пояса освещенности какие у них границы и свойства
Какие существуют пояса освещенности?
От степени освещения земного шара выделяют несколько таких поясов – один тропический, умеренные и полярные по одному в северном и южном полушариях.
Выделяют всего пять поясов освещенности:
- Тропический;
- Умеренные – Северный, Южный;
- Полярные – Северный, Южный.
Тропический пояс освещенности
Итак, границами тропического пояса освещенности являются Южный и Северный тропики – параллели с соответствующими географическими координатами – 23,44° южной широты и столько же 23,44° северной. Над этими параллелями и в пределах тропического пояса освещенности солнечный свет еще образует с поверхностью Земли прямой угол падения, те есть Солнце будет находиться в зените (предметы и объекты на поверхности в этот момент не отбрасывают тень). Рельеф Земли между этими тропиками получает максимум количества солнечного тепла и света. Это происходит в момент зимнего (для юж. тропика) и летнего (для сев. тропика) солнцестояния.
Умеренные пояса освещенности
Дальше за границами тропического пояса освещенности, в сторону полюсов лежат зоны умеренных поясов освещенности. Отличительная особенность – средняя освещенность, которая к тому же сильно зависит от годового положения Земли относительно Солнца, то есть в зимнее время года будет один уровень поступающего света от солнца, а летом другой. Соответственно, степень получаемого тепла поверхностью Земли будет не одинаковой. В областях умеренных поясов освещенности Солнце на протяжении всего года ни разу не достигает положения в зените. Границами умеренного пояса освещенности северного полушария будет широта Северного тропика в 23,44° и широта Северного полярного круга в 66,56° , для Южного полушария соответственно – Южные тропик и полярный круг с соответствующими координатами по параллелям.
Полярные пояса освещенности
Полярные пояса освещенности (северный и южный) лежат за пределами полярных кругов (в 66,56°) в обоих полушариях. Здесь освещение поверхности Земли минимальная. Границей полярного пояса освещения определена параллель, над которой Солнце достигает верхней точки над горизонтом в декабре в момент солнцестояния – это 66,56° северной широты. Аналогично, для южной широты в 66,56°, где солнечный диск виден в наивысшей точке только уже в июне в момент солнцестояния.
Рис. 1. Пояса освещенности Земли
Граница поясов освещенности
В период полярного дня в пределах полюсов солнце ближе к горизонту и не поднимается высоко. Солнечные потоки света, из-за малого угла падения, слегка обогревают поверхность, большей частью отражаются от заснеженных равнин и горных ледяных скал. А полярной ночью, солнце и вовсе остается за горизонтом. В этих широтах перепады температур составляют 35°С – 65°С. Формирование подобного климата зависит от степени нагрева земной поверхности, то есть, от того, насколько эффективно освещается Солнцем данная часть Земли.
Разделение зон по количеству поступающего солнечного света между собой обуславливает наличие границ поясов освещенности.
Так что является границей поясов освещенности? Это условно принятые параллели, которые разделяют участки освещения планеты – Северный тропик и Южный, Северный полярный круг и Южный. Смотрите рисунок 2.
Рис. 2. Что является границами поясов освещенности
Зоны освещенности – формирование климата
Солнце – источник тепла, который нагревает земную поверхность и окружающий воздух. Солнечный свет, который несет с собой тепло, падает на поверхность планеты на разных широтах под своим углом, что приводит к не равной степени поглощения тепла поверхностью.
Например, в экваториальных широтах угол падения солнечных лучей составляет 90° – поверхность земли получает максимум тепла, а в северных широтах угол падения 30° – эти районы планеты нагреваются меньше.
Благодаря разной степени освещенности формируется определенные пояса освещенности Земли и их границы. Этим определяется разница климата в северных, умеренных и экваториальных широтах земного шара.
Сразу уточним – тепловые пояса и зоны освещенности Земли имеют разные границы и не идентичны. Тепловые пояса прежде всего зависят от горообразования, наличия прибрежных областей – соприкосновение морей и океанов с материками, от разных направлений течения вод в океанах, от распределения воздушных потоков и количества осадков.
Рис. 3. Сколько на Земле поясов освещенности
Почему температура поверхности и воздушных масс на экваторе меняется не так сильно по сравнению с северными широтами? Потому, что угол падения солнечного света на протяжении года изменяется на малую величину.
По итогам выше сказанного – пояса освещенности граничат между собой. Границы поясов освещенности – это параллели в 23,44° и 66,56° северных и южных широт. Иначе эти пограничные линии называются Северным и Южным тропиком, Северным полярным и Южным полярным кругами – это четыре из пяти главных параллелей, отмечаемых на карте.
Статья дает представление о поясах освещенности Земли. Объясняет природу этого явления. Подтверждает на основе научных доказательств факт того, что наша планета вращается вокруг солнца.
Пояса освещённости земли
Пояса освещённости – это участки земной поверхности, которые ограничены тропиками и полярными кругами. Разница между ними состоит в условиях освещённости.
Тропики расположены территориально на 23° 26′16″ на север и на юг от экватора. Визуально их можно представить как воображаемые линии, или основные параллели, которые отмечаются на географических картах планеты.
Наклон земной оси относительно плоскости орбиты и движение планеты вокруг Солнца создали условия для формирования пяти поясов освещения. Они различаются вышиной полуденного стояния Солнца над горизонтом, длиной светового дня и характерными для каждого из них тепловыми условиями.
Благодаря небесному светилу и его энергии стало возможным зарождение жизни на Земле.
ТОП-2 статьикоторые читают вместе с этой
Наличие на планете поясов освещенности признано вторым по важности следствием в географии относительно того факта, что Земля вращается вокруг Солнца.
Для точного понимания того, какие пояса освещенности выделяют, необходимо ознакомиться и с таким понятием как «полярные круги».
Полярным кругом именуется воображаемая параллель на поверхности планеты, которая проходит практически параллельно с экватором. Выше широты, на которой расположен полярный круг, в летнее время можно наблюдать полярные ночи, а зимой — полярные дни.
Какие пояса освещенности выделяют на земной поверхности?
- тропический пояс находится между северным и южным тропиком;
- северный умеренный пояс находится в Северном полушарии, между субарктическим и северным субтропическим поясом. Он проходит между 40 и 65° с. ш.;
- южный умеренный пояс находится в Южном полушарии, между субантарктическим и южным субтропическим поясом. Он проходит между 40° и 65° с. ш.;
- два полярных пояса расположены внутри полярного круга в каждом из полушарий.
Наглядно увидеть границы прохождения поясов освещенности можно увидеть на рисунке.
Рис. 1. Пояса освещенности планеты.
Для тропического пояса освещенности характерно такое явление как «Солнце в полдень в зените». На тропиках это случается только раз в году. Этот природный феномен напоминает движение воображаемого маятника между тропиками. 6 месяцев от тропика северного до тропика южного, а затем в обратном направлении. За один календарный год на всех широтах, которые проходят между тропиками это необычное природное явление можно наблюдать дважды.
Два умеренных пояса освещенности отличаются от прочих тем, что за год на любой из широт каждые 24 часа делятся на дневное и ночное время.
Солнце здесь никогда не бывает в зените.
Полярные пояса освещенности хранят в себе секрет такого природного явления как полярный день и полярная ночь.
Рис. 2. Полярная ночь.
На полярных кругах они сравнимы с сутками, однако, в дни солнцестояний их продолжительность на полюсах составляет 6 месяцев.
Полярный день – промежуток времени, за который Солнце в высоких широтах более 24 часов не заходит за горизонт.
Рис. 3. Полярный день.
Полярный день имеет границы со дня весеннего до дня осеннего равноденствия. На Южном полюсе процесс проходит в обратном порядке. Предельная высота Солнца над горизонтом на полюсах в периоды солнцестояний составляет 23033′.
Полярная ночь – промежуток времени, когда солнечный диск в высоких широтах больше 24 часов не вздымается над горизонтом.
Полярная ночь короче по своей продолжительности, чем полярный день потому, что Солнце, когда находится в положении существенно ниже горизонта, озаряет атмосферу и полная темнота не наблюдается. Это явление можно назвать не иначе как сумерки.
Объяснение этому кроется в крене земной оси относительно плоскости орбиты вращения нашей планеты вокруг Солнца.
Что мы узнали?
Мы ознакомились с такими понятиями как: «полярный круг», «тропики», «полярная ночь», «полярный день». Сформировали представлений о суточном движении планеты в разных световых поясах. Выяснили, что является причиной некоторых природных явлений. Дополнили имеющиеся знания по предмету за 5 класс. Познакомились с уникальными фактами из интереснейших мест планеты.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.4. Всего получено оценок: 327.
Понятие «Пояс освещенности»
Угол падения солнечных лучей при движении от экватора к полюсам уменьшается, что является результатом шарообразности планеты. Высота полуденного Солнца вблизи экватора и на экваторе будет самая большая, а на Полюсах планеты – самая маленькая. Это приводит к тому, что каждая единица площади солнечного тепла и света получает все меньше.
Замечание 1
В результате такого неравномерного распределения солнечного тепла и света поверхность Земли разделили на пять поясов освещенности, границами которых являются тропики и полярные круги:
- Жаркий пояс освещенности;
- Два умеренных пояса освещенности;
- Два холодных пояса освещенности.
Причиной образования этих поясов является наклон оси вращения планеты к плоскости орбиты, а также движение Земли вокруг Солнца.
Определение 1
Пояс освещенности – это часть поверхности Земли, ограниченная тропиками и полярными кругами со своими условиями освещенности.
Освещенность – это поток солнечного света, падающий на единицу поверхности.
Готовые работы на аналогичную тему
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Узнать стоимость
Пояса отличаются друг от друга высотой полуденного Солнца над горизонтом, продолжительностью дня и тепловыми условиями.
По одному разу в год ($22$ июня и $22$ декабря) на Северном и Южном тропике солнечные лучи падают отвесно. Полярный день и полярная ночь тоже бывают по одному разу в год ($22$ декабря и $22$ июня), что характерно для Северного и Южного полярного круга.
Пояса освещенности характеризуются разной температурой воздуха и разными природными условиями.
Жаркий пояс освещенности
Этот пояс занимает $2/5$ или около $40%$ поверхности Земли и расположен между Северным и Южным тропиками. Солнце в этом поясе всегда высоко стоит над горизонтом, поэтому поверхность очень хорошо прогревается. Разницы между летними и зимними температурами нет, термические сезоны отсутствуют. Среднегодовая температура воздуха составляет $+25$ градусов. Продолжительность светового дня и продолжительность ночи примерно совпадают и составляют по $12$ часов. Сумерки отсутствуют. Солнце дважды в год бывает в зените – на Северном и Южном тропике.
Границы жаркого пояса совпадают с границами распространения пальм на суше и кораллов в океане. Территория этого пояса получила название «жаркого», потому что получает самое большое количество тепла в течение всего года.
Умеренные пояса освещенности
На Земле этих поясов освещенности два – один в Северном полушарии, второй – в Южном полушарии. Оба они примыкают к жаркому поясу и расположены между полярными кругами и тропиками. В отличие от жаркого пояса освещенности солнечные лучи здесь падают на поверхность Земли уже под некоторым наклоном. К северу этот наклон будет увеличиваться, а это значит, что поверхность Земли нагревается меньше, и температуры будут ниже. В умеренных поясах освещенности Солнце никогда не бывает в зените. Времена года здесь четко выражены.
С приближением к Полярному кругу зима становится длинной и холодной, с приближением к тропику теплее и продолжительнее становится лето. Со стороны полюсов умеренные пояса освещенности ограничивает изотерма $+10$ градусов. Это граница распространения лесов.
На умеренные пояса освещенности приходится более половины поверхности земного шара. В летний период вблизи полярных кругов наблюдается такое явление, как белые ночи, которые можно наблюдать в северных городах, расположенных на широте Санкт-Петербурга. Летом продолжительность дня, зависящая от географической широты, намного больше по сравнению с продолжительностью ночи. В зимний период продолжительность ночи увеличивается.
Холодные пояса освещенности
Один холодный пояс освещенности расположен в Северном полушарии, второй – в Южном полушарии. Занимают они всего $8%$ территории и находятся внутри полярных кругов.
Условия распределения солнечного тепла и света в этих поясах освещения наиболее интересны. Солнце в зимний период вообще не показывается из-за горизонта, наступает полярная ночь. В летний период Солнце не успевает спрятаться за горизонт, поэтому наблюдается полярный день.
К полюсам продолжительность полярных дней и ночей увеличивается и достигает шести месяцев. Зимы холодные и суровые, а лето прохладное и короткое. Даже летом угол падения солнечных лучей очень маленький, поэтому поверхность нагревается слабо. Во время полярной ночи приток тепла совсем отсутствует и происходит сильное выхолаживание. Северный и Южный полюсы являются царствами вечного льда.
Определение 2
Полярный день – это период, в течение которого Солнце в высоких широтах не опускается за горизонт круглые сутки.
Ближе к полюсу продолжительность полярного дня увеличивается и достигает $189$ суток на Северном полюсе, на Южном полюсе из-за неодинаковой скорости движения Земли продолжительность несколько меньше. На параллели $68$ градусов – это полярный круг – день длится около $40$ суток.
Определение 3
Полярная ночь – это период, в течение которого Солнце в высоких широтах не поднимается над горизонтом.
Это явление противоположно полярному дню и тоже наблюдается и в Северном и в Южном полушарии. Полярная ночь фактически всегда короче полярного дня.
Деление планеты на такие крупные пояса освещенности не удовлетворяет практических потребностей.
Определить высоту Солнца и продолжительность светового дня достаточно просто. Рассмотрим это на примере.
Пример 1
В Санкт-Петербурге, например, широта которого $60$ градусов в полдень $21$ марта и $23$ сентября, Солнце будет находиться на высоте $90-60=30$ градусов.
Когда Солнце находится на тропике, его высота в полдень будет увеличиваться на $23$ градуса $27$ минут. Тогда продолжительность дня в Санкт-Петербурге $21$ июня будет составлять $90-60+23,27=53$ градуса $27$ минут, что составляет $18,5$ часов.
В зимний период Солнце перемещается в Южное полушарие, высота его, естественно, уменьшается и достигает минимальной своей отметки в дни солнцестояний. В этом случае она уменьшается на $23,27$ градуса.
Для Санкт-Петербурга $22$ декабря Солнце будет находиться на высоте $90-60-23,27=6,33$ градуса. Продолжительность светового дня при такой высоте Солнца составит всего $5,5$ часов.
Из всех поясов освещенности, существующих на Земле, наиболее комфортные условия для человека отмечаются в умеренных поясах ближе к жарким. Малопригодными для жизни являются холодные пояса. В жарких поясах отмечается избыток энергии.
Освещенность поверхности Земли и здоровье
В жизни людей дневной свет играет очень большую роль. Он не только обеспечивает зрительное восприятие, но и влияет на основные процессы жизнедеятельности, регулируя обмен веществ и устойчивость к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды.
Ритм жизни природа установила чередованием дня и ночи. Естественный свет, как показали многочисленные эксперименты – это элемент времени внутренних часов человека. Атмосфера, создаваемая освещением, оказывает влияние на настроение людей, на их работоспособность.
Жаркий пояс освещенности
Холодные пояса освещенности
В результате шарообразности планеты, при движении солнечных лучей к полюсам от экватора, угол упадка лучей уменьшается. На Полюсах планеты высота Солнца днем будет маленькой, а вблизи экватора достигнет огромного состояния. Из-за этого обособленная единица площади получает все меньше света и солнечного тепла.
Неравномерное распределения света и солнечного тепла привело к тому, что поверхность Земли разделили на пояса освещенности. Существует различных пять поясов освещенности, и их границами являются полярные круги и тропики. Перечень поясов:
- пояс освещенности умеренный (два);
- пояс освещенности холодный (два);
- пояс освещенности жаркий.
Перечисленные пояса образовались из-за наклона оси вращения Земли к плоскости орбиты, а так же, благодаря движению Земли вокруг Солнца.
Пояс освещенности является частью поверхности Земли. Эта часть ограничена полярными кругами и тропиками, имеет особенные условия освещенности.
Освещенность является потоком солнечного света, припадающего на единицу конкретной поверхности.
Отличие поясов друг от друга заключается в следующих факторах:
- тепловые условия и разная температура воздуха;
- продолжительность дня;
- различные природные условия;
- высота полуденного Солнца над горизонтом.
22 декабря и 22 июня, 1 раз в год, на Южном и Северном тропике можно проследить отвесное падение солнечных лучей. В те же даты, 1 раз в год, случается полярный день и полярная ночь, характерные полярному Южному и полярному Северному кругам.
Умеренные пояса освещенности
Существует два умеренных пояса. Один из них находиться в полушарии Северном, другой – в Южном. Оба пояса расположены между тропиками и полярными кругами, и примыкают к жаркому поясу. В представленных поясах освещенности солнечные лучи спускаются на Землю под определенным наклоном. Чем ближе к северу, тем сильнее наклон будет всё больше и больше. Это значит, что поверхность планеты будет нагреваться меньше, и температура будет не такой горячей. Характерной особенностью поясов умеренного плана является то, что в них Солнце никогда не бывает в зените. В таких поясах четко выражены времена года. Это значит, что во время приближения к Полярному кругу зима становится очень холодной и длинной, а во время приближения к тропикам, начинается теплое и продолжительное лето. Умеренные пояса освещенности ограничены изотермой со стороны полюсов. Изотерма представляет собой границу распространения лесов. Больше половины поверхности земного шара приходится на умеренные пояса освещенности. В летние периоды в северных городах можно наблюдать белые ночи. Более того, в летние периоды заметно увеличивается продолжительность дня, и уменьшается продолжительность ночи. В зимние – наоборот.
Жаркий пояс освещенности
Жаркий пояс освещенности занимает практически 40 процентов поверхности Земли. Данный пояс находится между Южным и Северным тропиками. Солнце всегда расположено высоко над горизонтом в жарком поясе. Это значит, что поверхность Земли будет прекрасно прогрета. В жарких поясах освещенности нет разницы между зимними и летними температурами, а термические сезоны, и вовсе, отсутствуют. Температура воздуха, примерно, составляет 25+ градусов тепла. Как световой день, так и ночь, приблизительно равны. Их продолжительность составляет порядка двенадцати часов. В таких поясах освещенности отсутствуют сумерки, а солнце бывает в зените всего несколько раз в год: на Южном и на Северном тропике. Границы жаркого пояса освещенности совпадают с границами распространения кораллов в океане и пальм на суше. Жарким пояс называется потому, как получает наибольшее количество тепла в год.
Холодные пояса освещенности
В мире существует два холодных пояса. Один из них расположен в Южном полушарии, а второй – в Северном. Холодные пояса освещенности занимают не более 8 процентов территории планеты. Находятся эти пояса внутри полярных кругов. Представляют собой наиболее интересные пояса для рассмотрения, так как в них крайне странные условия распределения света и солнечного тепла. В зимние периоды солнце в представленных поясах вовсе не показывается из-за горизонта. Благодаря этому и можно наблюдать такое явление как полярная ночь. В периоды лета Солнце не успевает спрятаться за горизонт. Благодаря этому можно наблюдать полярный день. Ближе к полюсам длительность ночей полярного характера и полярных дней увеличивается, и начинает достигать шести месяцев. В таких поясах лето короткое и прохладное, а ночи суровые и холодные. Поверхность Земли слабо нагревается, практические не обеспечивает тепла, так как угол опускания солнечных лучей крайне маленький. Когда на улице стоит полярная ночь, практически нет притока тепла.
Полярный день – уникальный период времени, во время которого Солнце находится в высоких широтах и не пересекает горизонт, не опускается за него.
На Северном полюсе, ближе к самому полюсу, продолжительность такого дня может достигать 169 суток. На Южном полюсе эта цифра несколько ниже. Это обусловлено неравномерной скоростью движения Земли. На полярном круге, то есть на параллельной величине, день может длиться около сорока суток.
Полярная ночь – уникальный период времени, во время которого Солнце находится в высоких широтах и не пересекает горизонт, не поднимается над ним.
Явление полярной ночи диаметрально противоположно явлению полярного дня. Его можно наблюдать и в Южном, и в Северном полушарии. Практически всегда полярная ночь длится меньше, чем полярный день.
Из всех поясов освещенности, которые существуют на планете, самыми комфортными поясами с условиями для проживания принято считать умеренные пояса, тянущиеся к жарким. Холодные пояса считаются местами вечного льда, а жаркие слишком неудобны для жизни.
Освещенность поверхности Земли и влияние на здоровье
Всем известно, что дневной свет играет ключевую роль в жизни людей. Дневной свет не только обеспечивает восприятие зрительного характера, но и влияет на центральные процессы жизнедеятельности. Он регулирует устойчивость к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды и влияет на обмен веществ. Чередование дня и ночи является естественным процессом. А восприятие естественного света человеком является элементом его внутренних часов.
И, плюс ко всему, освещение оказывает влияние на работоспособность и настроение людей…
Смотрите также:
Литосфера и человек
Климатические пояса