Ранее мы установили
Земля совершает определенные движения. Стало быть, если Земля вращается, то все точки на её поверхности совершают это движение? Нет, не все!
Давайте проведем небольшой опыт. Проткните карандашом лист бумаги и покрутите его. Видите? Лист вращается. А ось вращения, то есть карандаш, который вы держите в руке? Если крепко держите, то не вращается. А значит, точка пересечения карандаша с листом бумаги неподвижна. Зато всё вертится вокруг оси, которая проходит через эту точку. То же самое и с земным шаром.
Шар вращается, а вот точки пересечения его поверхности с осью вращения неподвижны.
На поверхности Земли есть всего две точки, которые не участвуют в осевом вращении — это полюсы, Северный и Южный.
А теперь нарисуйте на листе бумаги две точки и подумайте, сколько вы сможете провести на этом листе прямых линий, которые в любой своей точке находились бы на одинаковом расстоянии от этих двух точек? А сколько по поверхности земного шара может быть проведено линий, чтобы они везде находились на одинаковом расстоянии от обоих полюсов? Очевидно, что в обоих случаях можно провести только одну такую линию.
Давайте посмотрим на глобус
Видите в его средней части линию? Она находится на одинаковом удалении от обоих полюсов, то есть делит планету пополам. Эта линия называется экватором. Экватор делит земной шар на два полушария — Северное и Южное.
Вернемся к Солнцу
Вы помните, что годовой цикл колебаний поступления солнечной энергии на Землю или, проще говоря, смена времен года обусловлен тем, что ось вращения Земли наклонена к плоскости орбиты под углом 66,5° и в процессе движения в течение года ось перемещается параллельно самой себе. Вследствие этого в зависимости от сезона года к Солнцу оказывается обращённой большая часть то Северного, то Южного полушария, которая соответственно лучше освещается и прогревается.
Самый разгар лета в Северном полушарии, или, как говорят, «макушка лета», приходится на 22 июня. В это время Северное полушарие наиболее сильно развёрнуто к Солнцу. Напомню, что день 22 июня называют – днём летнего солнцестояния. В эти сутки в Северном полушарии самый длинный день и самая короткая ночь.
Проходит ровно полгода, и Земля за это время перемещается в противоположную точку своей орбиты. Наклон оси суточного вращения остаётся прежним (он всегда направлен на Полярную звезду), и теперь уже больше развёрнуто к Солнцу Южное полушарие. Здесь лето. Ну а в Северном полушарии — зима. День 22 декабря называют – днём зимнего солнцестояния. В эти сутки в Северном полушарии самый короткий день и самая долгая ночь. Как говорится: «Идёшь на работу — ещё темно, а идёшь с работы — уже темно».
А что весной и осенью? В эти переходные времена года оба полушария одинаково освещены Солнцем и получают одинаковое количество света и тепла. При этом нужно помнить: когда в Северном полушарии весна, в Южном — осень. И наоборот. Смотрите не перепутайте. Дни, когда Солнце совершенно одинаково освещает оба полушария, когда в обоих полушариях продолжительность дня и ночи одинаковая, называют днями равноденствия: 23 сентября — день осеннего равноденствия, а 21 марта — день весеннего равноденствия.
Особые параллели Земного шара
На глобусе или карте мира, кроме обычных параллелей, есть ещё четыре, которые проведены пунктиром да ещё и подписаны — Северный тропик, Южный тропик, Северный полярный круг и Южный полярный круг. Географическая широта этих особых параллелей выражается цифрой совсем не круглой. У Северного тропика широта — 23,5° с.ш., а Южного — 23,5° ю.ш. Широта Северного полярного круга — 66,5° с.ш., у Южного — догадайтесь сами.
Эти цифры должны вызвать у нас вполне определённую догадку. В самом деле, 66,5° — это же угол наклона оси вращения Земли! Легко можно вычислить, что 23,5° = 90° — 66,5°, то есть и широта тропиков тоже связана с наклоном земной оси. Что же это за параллели, связанные с тем, что Земля вращается вокруг своей оси под наклоном?
Тропики — эти параллели замечательны тем, что на них в дни солнцестояний в полдень солнце находится в зените, то есть точно над головой. При таком положении солнечные лучи падают на земную поверхность строго вертикально. В день летнего солнцестояния солнце находится точно над Северным тропиком, а в день зимнего солнцестояния — над Южным. Значит, в дни солнцестояний районы тропиков получают наибольшее количество света и тепла.
А какие параллели получают максимум света в промежутке между днями солнцестояний? Те, которые лежат между тропиками. Например, в дни равноденствий солнце находится в зените точно над экватором.
Полярные круги — это линии, за которыми наблюдаются полярные ночи и дни. Чем полярная ночь отличается от обычной ночи? Только одним — она длится дольше. На полярном круге она продолжается 24 часа, то есть солнце в течение суток вообще не поднимается над горизонтом. А чем дальше мы продвигаемся от полярного круга в сторону полюса, тем дольше она продолжается. На самом полюсе, например, солнце не восходит целых полгода. Попробуйте сами представить себе, что такое полярный день.
Могут ли наблюдаться полярные ночи и дни к югу от Северного полярного круга? Нет, не могут. Поэтому большинству из нас – жителей России – «не повезло», мы не можем видеть солнце в зените и не можем наслаждаться прелестями полярного дня. Но зато и полярная ночь нам не грозит.
Немного о часовых поясах
Земля совершает полный оборот вокруг своей оси за одни сутки. Таким образом, на одной стороне Земли день, на другой – ночь. Каждый час Земля поворачивается на 15° по долготе. Поэтому, например, солнечный полдень (момент наивысшего нахождения солнца над горизонтом) в Санкт-Петербурге (на 30° в. д.) наступает примерно на час позже, чем в Костроме (около 45° в. д.).
С незапамятных времен города, находящиеся на различной долготе, имели собственный счёт времени.
Положение изменилось со строительством железных дорог и развитием телеграфа. Расписание поездов должно было быть привязано к какому-либо одному времени. В России «единое время» применялось с конца XIX в. На железных дорогах и на телеграфе его называли петербургским временем, а с переносом столицы в Москву его стали называть московским.
Малые страны обычно вводили на всей территории время своей столицы. Но для больших стран, вытянутых с запада на восток это было бы очень неудобно.
В 1884 г. на Международном астрономическом конгрессе в Вашингтоне было принято соглашение о поясном времени.
Что такое поясное время? Вся поверхность Земли разделена на 24 пояса, которым присвоены номера от 0 до 23. За нулевой принят пояс, средним меридианом которого является Гринвичский. В пределах территории каждого пояса время считается единым – то есть так называемое поясное время (время среднего меридиана данного пояса). Границы между поясами далеко не всегда проводят точно по меридианам, обычно учитывают границу между странами и административными образованиями (в пределах России – границы субъектов Федерации: республик, краёв, областей и т. д.).
Территория России по долготе имеет протяжённость 171°22′, или примерно 11,4 часа. Она находится в 11 часовых поясах (с 2-го по 12-й). Постановлением Правительства РФ от 21 июля 2014 г. на территории России было выделено 11 часовых зон.
Для чего все это?
Если вы, ваши дети или внуки, дети и внуки ваших друзей и знакомых закончили 8 или 10 классов и собираются сдавать в следующем ученом году географию, как предмет по выбору, то я готов помочь в подготовке.