Какие у пояса освещенности 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.
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.
Факторы образования климата
Угол падения лучей от экватора (90 градусов) к полюсам (30 градусов) уменьшается из-за шарообразной формы Земли. Поэтому солнцестояние ближе к экватору будет больше, чем на других участках поверхности планеты, а на полюсах — наименьшее. В зависимости от попадания лучей на определённые участки земного шара выделяют пять зон, что позволяет понять, какие существуют пояса освещённости:
- тропический (жаркий);
- умеренные (северный и южный);
- полярные (холодные, их два).
Естественный свет полезен человеку, так как помогает видеть, обеспечивает правильное протекание процессов жизнедеятельности, таких как защита организма от пагубного влияния природных факторов и регулирование обмена веществ. Смена дня ночью помогает человеку работать и отдыхать ровно столько, чтобы избегать переутомления. А согласно исследованиям, природный свет — внутренние часы организма. Также доказано, что освещение влияет на жизнеощущение людей и их желание работать.
Из-за разницы попадания лучей на территорию планеты формируется определённый климат. Но тепловые пояса и зоны освещённости — это не одно и то же. Наличие гор и прибрежных зон, а также количество осадков — условия для образования теплового пояса.
Жаркий пояс
Тропическая зона составляет 40% от общей площади планеты и располагается в тропиках (откуда и произошло его название). Солнце здесь постоянно находится достаточно высоко над горизонтом, поэтому эта область планеты отлично согревается, и там всегда жарко. В любое время года температура воздуха почти одинакова, среднегодовые показатели держатся на уровне +25 градусов.
Чёткой грани между сезонами нет, выделяются только два времени года — зима и лето. Кроме того, отсутствуют сумерки. День и ночь почти одинаковые по продолжительности и длятся 12 часов. В зените солнце находится два раза в год на Южном и Северном полюсе. В этой зоне на суше произрастают пальмы, а в океане — кораллы. Пояс получил второе название — жаркий — потому что получает больше тепла за год, чем остальная территория планеты.
Умеренные зоны
Таких поясов два — в Южном и Северном полушарии, которые соседствуют с жарким. Расположены между тропиками и парой полярных кругов. Лучи в этой зоне падают под углом, который к северу увеличивается, тем самым снижая температуру воздуха. Солнце здесь не бывает в зените никогда.
Год делится на четыре сезона. Ближе к полярному кругу зима морознее и длиннее, к нижнему краю пояса — лето жарче и длиннее. В умеренных зонах находится больше половины планеты. Летом вблизи полярного круга можно увидеть белые ночи. Это явление происходит в северных городах России и в Санкт-Петербурге.
Зимой день в этих широтах короче, чем ночь. Летом же, наоборот, день длиннее. Поверхность прогревается по-разному в зависимости от сезона.
В умеренном поясе находятся такие части материков:
- центр Северной Америки;
- южная часть Африки, Австралии и Южной Америки;
- основная территория Евразии.
Леса в этих зонах лиственные и хвойные. Дикие животные, там обитающие:
- зайцы;
- волки;
- олени;
- кабаны;
- лисы;
- белки;
- медведи и другие звери.
Леса плавно сменяются степью — территорией, покрытой травой. Лето становится жарче, дождей меньше. Многие степи заняты полями, на которых произрастают рожь, пшеница, овёс и различные овощи.
Холодные широты
Полярные пояса находятся в двух полушариях: Северном и Южном, внутри полярных кругов. Их площадь небольшая — только 8% от всей территории планеты. Необычным является распределение тепла в этих зонах. Зимой солнце не выходит из-за горизонта, наступает полярная ночь. Летом же закат не происходит, устанавливается полярный день. Чем ближе к полюсу — длительность явления может продолжаться до 6 месяцев.
Зимы в этом поясе суровые и морозные, длятся по 9 или 10 месяцев. Лето непродолжительное и довольно прохладное, ведь угол наклона лучей остаётся маленьким, и тепло практически не попадает на поверхность земли. Растения за такой промежуток времени не успевают вырасти большими. Деревья невысокие, с небольшими листьями. Там произрастают мох и лишайники, есть и ягоды, такие как брусника, клюква и голубика.
В течение полярной ночи земля в этих областях не нагревается вообще, и территории сильно остывают. На полюсах вечные ледники. Полярная ночь заканчивается быстрее, чем день.
В холодных поясах расположены:
- север Евразии и Северной Америки;
- Антарктида;
- Северный Ледовитый океан.
Перепады температур происходят в пределах 35−65 градусов и зависят от степени нагревания солнцем определённой территории планеты. Ведь солнечные лучи могут отражаться от снега и ледников, и количество тепла, поступающего на почву, несущественно.
Деление планеты на части в зависимости от поступающего света осуществляется условными параллельными линиями, что является границами поясов освещённости. Это Северный и Южный тропик, а также полярные области, четыре из пяти основных параллелей, которые отмечаются на географической карте. Их широты — 23, 44, 66 и 56 градусов.
Школьная программа
Начинают проходить тему природных поясов с пятого класса. Во время урока дети работают с контурными картами, куда наносят линии границ поясов и должны заполнить таблицы, в которые заносят недостающие данные согласно пройденного материала. Ещё учителя добавляют для закрепления темы загадки, ответ на которые должны дать ребята.
Целью изучения является расширение кругозора о планете и окружающем мире. Кроме того, это развивает память школьников, устную речь и сообразительность. Для урока географии по теме поясов освещённости требуются картинки, атлас, цветные карандаши и презентация. А также необходима работа с учебником, в котором есть информация о зонах освещённости.
Кроме того, школьникам необходимо знать ответ на такие частые проверочные вопросы:
- В каком поясе находятся Острова Зелёного мыса? Ответ: в умеренной зоне Северного полушария.
- Какие линии ограничивают пояса освещённости Земли? Ответ: тропики и полярные круги.
- Сколько существует зон света? Ответ: пять.
Также нужно постараться донести до учеников, почему образовались световые зоны. Объяснить, что Земля, двигаясь вокруг Солнца, вращается и вокруг своей оси с запада на восток. Полный суточный оборот планета осуществляет за 23 часа и 56 минут. В результате движения ночь чередуется с днём. Но на полюсе смена дня ночью происходит только весной и осенью. Так как там солнце летом не опускается за горизонт 6 месяцев и сколько же не всходит зимой.
При движении земного шара ось не меняет наклон. Поэтому в течение года лучи обогревают поверхность по-разному, что служит причиной смены сезонов. Земля вращается со скоростью 30 км в секунду, а полный круг совершает за 365,26 суток.
Ребята должны сделать вывод, что из всех поясов самым комфортным для жизни являются умеренные, ближе к тропическому. Холодные — малопригодны. А в жарких происходит избыток энергии. Должны знать, в каких поясах освещённости находится Россия, и давать общую характеристику и описание каждой зоны страны.