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…

Слайд 1

Тема урока: Пояса освещенности Земли. Часовые Пояса.

Слайд 2

Слайд 3

Слайд 4

Какие движения Земли вы знаете?
Суточное движение.

Слайд 5

Годовое движение.

Слайд 6

Земная ось имеет постоянный наклон 66,5

Слайд 7

э
22июня-день летнего солнцестояния.
22декабря- день зимнего солнцестояния.
21марта-день весеннего равноденствия.
23сентября-день осеннего равноденствия

Слайд 8

Тропики- это линии, над которыми Солнце бывает в зените. Полярный круг – это параллель, где в дни солнцестояния наблюдается полярная ночь.

Слайд 9

Дата Название дня
Самый длинный день в Северном полушарии
Самый короткий день в Северном полушарии
День равен ночи
Заполните таблицу
вывод: Так как же распределяется солнечный свет и тепло на Земле? (равномерно или неравномерно?)

Слайд 10

Дата Название дня
Самый длинный день в Северном полушарии 22 июня День летнего солнцестояния
Самый короткий день в Северном полушарии 22 декабря День зимнего солнцестояния
День равен ночи 21 марта, 23 сентября дни равноденствия

Слайд 11

Положение Земли (даты) Какое время года в вашей местности Где солнце находится в зените Где полярный день
22 июня
23 сентября
22 декабря
21 марта
Задание 2. Подчеркните под рисунком даты, для которых показано освещение Земли. (самопроверка) Задание 3. Заполните таблицу
лето
СТ
За СПК
зима
ЮТ
За ЮПК
осень
весна
На Э
На Э
За СТ
За ЮТ

Слайд 12

Отдохнём?
Раз – подняться, потянуться. Два – согнуться, разогнуться. Три – в ладоши три хлопка, Головою три кивка. На четыре – руки шире. Пять – руками помахать. Шесть – за парту тихо сесть.

Слайд 13

Тепловые пояса.
Почему на Земле выделяют пояса освещенности?

Слайд 14

Пояса освещенности
Умеренный
Жаркий
Холодный
Ю Ж Н Ы й
Се- Вер- Ный.
Умеренный
Север-ный Поляр-ный
Южный полярный

Слайд 15

Слайд 16

Где на Земле теплее всего?
От чего это зависит?
Сколько тепловых поясов вы могли бы выделить на карте?
Выделяем на контурной карте тепловые пояса планеты

Слайд 17

1
2
3
Какие пояса освещенности обозначены цифрами?
Северный холодный
Жаркий
Южный полярный

Слайд 18

Холодный пояс
Условные обозначения: ПОЯСА ОСВЕЩЕННОСТИ:
Умеренный пояс
Жаркий пояс

Слайд 19

Часовые пояса.
Задание: прослушав видео – фрагмент, ответьте на вопросы (работа в парах) 1. Сколько выделяют часовых поясов на Земле? 2. Какова разница между ЧП? 3. Какое обозначение имеют все ЧП мира? 4. В центре какого ЧП проходит гринвичский меридиан? 5. Как идет отсчет часовых поясов? 6. На сколько часов отличается время соседних ЧП. 7. Как проходит граница часовых поясов? 8. В скольких ЧП лежит территория России?

Слайд 20

Закрепление
- Сколько поясов освещенности выделяют на Земле? - От чего зависит разделение поверхности Земли на пояса освещенности? - Каково направление солн. лучей в тропическом поясе? (умеренных, полярных поясах) - Пользуясь картой, определите и назовите материки, которые большей частью находятся в северном умеренном поясе, В тропическом поясе, В южном умеренном поясе, В южном полярном полюсе, Наполовину в южном умеренном, наполовину в тропическом поясе. - В каком поясе освещенности находится наша Омская область?

Слайд 21

Итог урока
- Понравился вам урок? - Что узнали нового? - Что получилось лучше всего? - Поблагодарим друг друга за работу на уроке.

Слайд 22

Домашнее задание: Параграф 7, стр 28, задание 4 – 7 письменно в тетради. на контурной карте используя атлас обозначить условные линии: экватор, тропики, полярные круги. Заштриховать (закрасить) пояса освещённости.
Запишите домашнее задание:

Слайд 23

Проверка знаний - 1 вариант. 1. Границы тропического пояса освещённости проходят по _____________________ 2. Какое время года будет в северном полушарии, если в южном полушарии будет лето____________________________________________ 3. Как называется параллель, над которой раз в год полуденное Солнце бывает в зените, т.е. солнечные лучи падают отвесно___________________ 4. Как называется параллель 66,5* с.ш. и 66,5* ю.ш_______________ 5. В какой день года бывает Летнее Солнцестояние____________________ 6. В какой день года бывает Весеннее Равноденствие________________ 7.В каких тепловых поясах находится Африка? 8.В какой точке 22июня Солнце выше:А(25*с.ш.),б(60*с.ш.)В(25* ю.ш.) 2 вариант 1. Граница между полярным и умеренным поясом освещённости проходит по________________________________________________ 2. Какое время года будет в северном полушарии, если в южном полушарии будет зима_____________ 3. Как называется параллель, за которой бывает полярный день и полярная ночь____________________ 4. Как называется параллель 23,5* с.ш. и 23,5*ю.ш__________________ 5. В какой день года бывает Зимнее Солнцестояние___________________ 6. В какой день года бывает Осеннее Равноденствие_____________ 7.В каких тепловых поясах находится Северная Америка? 8.В какой точке 22декабря Солнце выше: А(25*с.ш.),б(60*с.ш.)В(25* ю.ш.) ____

Слайд 24

Ответы: 1 вариант: 1-по тропикам 2-зима 3-тропик 4-северный и южный полярный круг 5-22июня 6-21марта 7-жаркий и 2 умеренных 8-А
2вариант: 1-по полярным кругам 2-лето 3-полярый круг(сев. И юж.) 4-северный и южный тропик 5-22 декабря 6-23 сентября 7-с.холодный,с.умеренный, Жаркий. 8-В

6 класс

Тема
«Распределение солнечного света
и тепла на Земле»

Материалы для подготовки к уроку

Т.В. КОНСТАНТИНОВА
канд. пед. наук, старший преподаватель
Калужского государственного педагогического университета
им. К.Э. Циолковского

Средства обучения

Глобус, физическая карта полушарий, таблицы, схемы, теллурий (если есть).

Термины и понятия

Солнцестояние (летнее солнцестояние и зимнее солнцестояние) - моменты, когда высота Солнца над горизонтом в полдень наибольшая (летнее солнцестояние, 22 июня) или наименьшая (зимнее солнцестояние, 22 декабря). В отдельные годы солнцестояние смещается на 21-е число, так как продолжительность календарного года меняется (365 или 366 дней). В день летнего солнцестояния самая большая продолжительность дня в Северном полушарии, вся область за полярным кругом освещена, Солнце не заходит. В Южном полушарии в это время самый короткий день, вся область за полярным кругом в тени, Солнце не восходит. В день зимнего солнцестояния картина обратная: самый короткий день в Северном полушарии, самый длинный в Южном. В дни, близкие к солнцестоянию, мало изменяются продолжительность дня и полуденная высота Солнца, отсюда термин «солнцестояние».
Равноденствие (весеннее равноденствие и осеннее равноденствие) - моменты, когда солнечные лучи касаются обоих полюсов, а земная ось перпендикулярна лучам. Весеннее равноденствие бывает 21 марта, осеннее равноденствие - 23 сентября; в отдельные годы равноденствие смещается на 22-е число. Северное и Южное полушария освещены одинаково, на всех широтах день равен ночи, на одном полюсе Солнце восходит, на другом заходит. Фактически всюду день несколько длиннее ночи, так как Солнце видно с Земли не как точка, а как диск диаметром около 0,5°, а из-за преломления лучей в атмосфере Солнце кажется несколько выше над горизонтом, чем оно расположено на самом деле.
Тропики - Северный тропик и Южный тропик (от греческого tropikos kyklos - круг поворота) - параллели соответственно с северной и южной широтой около 23,5°. В день летнего солнцестояния (22 июня) Солнце в полдень стоит в зените над Северным тропиком, или тропиком Рака; в день зимнего солнцестояния (22 декабря) - над Южным тропиком, или тропиком Козерога. На любой широте между тропиками Солнце бывает в зените дважды в году; к северу от Северного тропика и к югу от Южного тропика Солнце в зените не бывает.
Пояса освещенности - части поверхности Земли, ограниченные тропиками и полярными кругами и различающиеся по условиям освещенности. Между тропиками расположен тропический пояс; здесь дважды в году (а на тропиках - раз в году) можно наблюдать полуденное Солнце в зените. От полярного круга до полюса
в каждом полушарии лежат полярные пояса; здесь бывают полярный день и полярная ночь. В умеренных поясах , находящихся в Северном и Южном полушариях между тропиком и полярным кругом, Солнце в зените не бывает, полярный день и полярная ночь не наблюдаются. Раньше пояса освещенности назывались тепловыми поясами . Сейчас термин «тепловые пояса» применяется для обозначения понятия «температурные пояса».
Полярные круги (Северный полярный круг и Южный полярный круг) - параллели соответственно с северной и южной широтой около 66,5°. К северу от Северного полярного круга и к югу от Южного полярного круга наблюдаются полярный день (летом) и полярная ночь (зимой). Область от полярного круга до полюса в обоих полушариях называется Заполярье.
Полярный день - период, когда Солнце в высоких широтах круглые сутки не опускается за горизонт. Продолжительность полярного дня тем больше, чем дальше к полюсу от полярного круга. На полярных кругах Солнце не заходит только в день солнцестояния, на 68° широты полярный день длится около 40 суток, на Северном полюсе 189 суток, на Южном несколько меньше, из-за неодинаковой скорости движения Земли по орбите в зимнее и летнее полугодия.
Полярная ночь - период, когда Солнце в высоких широтах круглые сутки не поднимается над горизонтом, - явление, противоположное полярному дню, наблюдается одновременно с ним на соответствующих широтах другого полушария. Фактически полярная ночь всегда короче полярного дня из-за того, что Солнце, когда оно находится ненамного ниже горизонта, освещает атмосферу и полной темноты нет (сумерки).

Ученые

Абу Рейхан Мухаммед ибн Ахмед аль Бируни (973 - около 1050) Арабский астроном, геолог, минералог. Высказал мысль о движении Земли вокруг Солнца.
В 1020 г. определил угол наклона эклиптики: 29° 34’, что полностью соответствует современным расчетам этого угла для данного года.

Инструментарий географа

Теллурий (от латинского tellus , родительный падеж telluris, - Земля) - прибор для наглядной демонстрации годового движения Земли вокруг Солнца и суточного вращения Земли вокруг своей оси. В теллурии шарик, изображающий Землю, движется вокруг источника света (например, лампочки с рефлектором), представляющего Солнце. Кроме того, шарик-Земля вращается вокруг оси, проходящей через его центр и сохраняющей неизменное наклонное направление (подобно земной оси). Иногда в теллурии меньший шарик изображает Луну, обращающуюся вокруг Земли.
Гномон (от греческого gnomon - стрелка) - древнейший астрономический инструмент, состоящий из вертикального стержня на горизонтальной площадке. По наблюдению за длиной и направлением тени стержня можно определить высоту и азимут Солнца, направление полуденной линии и др.

Практическая работа учащихся

Нанесение на контурную карту полярных кругов,
тропиков и поясов освещенности

Цель работы: формирование представления о годовом движении Земли по орбите вокруг Солнца, о нагреве и освещении Земли, формирование аккуратности при работе с контурными картами.
Оборудование: Атлас по географии для 6-го класса, контурные карты полушарий, цветные карандаши, рабочая тетрадь.

Задание 1

На контурной карте полушарий обозначьте и надпишите:
1. Синим карандашом - полярные круги, красным карандашом - тропики.
2. Редкой штриховкой обозначьте пояса освещенности: тропический пояс - красным карандашом, умеренные - зеленым, полярные - синим.
3. Надпишите названия поясов освещенности.

Задание 2

Ответьте на вопросы:
1. Почему на Земле происходит смена времен года?
2. Почему солнечное тепло и свет по поверхности Земли распределяются неравномерно?
3. Чем примечательны дни весеннего и осеннего равноденствия?

Задание 3

Схематическим рисунком изобразите положение Земли относительно Солнца 22 декабря.
1. Подумайте, как надо расположить границу света и тени относительно полярных кругов.
2. На чертеже проведите параллель, имеющую широту вашей местности.
3. Синим карандашом обведите те части параллелей, которые находятся в тени.
4. Сделайте вывод о продолжительности дня и ночи на этих параллелях.

Цифры и факты

Все данные приводятся без учета видимой величины диска Солнца и преломления лучей в атмосфере.

Изменение продолжительности дня
на разных широтах в течение года в Северном полушарии,
час.мин

Продолжительность полярного дня и полярной ночи
на различных широтах Северного полушария,
сут.

Пояса освещённости

Зависит ли погода от состояния небесных светил
и их положения на небосводе?

На состояние земной атмосферы, а следовательно и на погоду на Земле могут оказывать влияние лишь светила, являющиеся источниками энергии, поступающей на нашу планету. Солнце - практически единственный такой источник и, значит, единственное светило, от положения на небосводе и состояния которого зависит погода на Земле. Остальные звёзды, другие планеты солнечной системы, так же как Луна, никакого прямого влияния на погоду Земли не оказывают. Но условия их наблюдения с Земли сильно зависят от условий погоды - это-то и дало повод людям в далёком прошлом связывать с положением небесных светил происходящие на Земле изменения погоды.

Обелиск полярному кругу

Жители Салехарда вполне могут гордиться уникальным географическим положением своего города. Дело в том, что Салехард расположен на линии Северного полярного круга и разделен ею на две части. В центре города на символической разделительной линии установлен обелиск Полярному кругу.
Возле железной дороги Петербург-Мурманск стоит каменный столб с надписью «Полярный круг».
А вот такой же надписи на станции с этим названием не верьте: станция примерно на 12 км южнее этой параллели.
Студенты биологического факультета МГУ соорудили на линии Северного полярного круга деревянный знак на ББС (Беломорской биологической станции), расположенной на границе Мурманской области и республики Карелия.

Самостоятельная работа учащихся

География и поэзия

Прочитайте отрывок из поэмы А.С. Пушкина:

Когда я в комнате моей
Пишу, читаю без лампады,
И ясны спящие громады
Пустынных улиц и светла
Адмиралтейская игла.

И, не пуская тьму ночную
На золотые небеса,
Одна заря сменить другую
Спешит, дав ночи полчаса.

Ответьте на вопросы:

1. О каком времени суток говорится в этом отрывке? Почему поэт читает без лампады?
2. Какое время года описывается в отрывке?
3. О каком городе России идет речь?

Домашнее задание для желающих

Узнай при помощи фонарика, как зависит
освещенность от направления лучей

Земля совершает путь вокруг Солнца в течение года. Поскольку земная ось - воображаемая линия, проходящая через центр планеты между полюсами, - имеет наклон 23,5°, то ежегодно в определенное время Cеверное и Южное полушария попеременно получают от Солнца то больше тепла и света, то меньше.
В последнем случае холодает и световой день сокращается. Попробуй это проверить при помощи фонарика.
Требуется:
лист белого картона, фонарь.
Выполнение:
1. Направь луч фонарика отвесно на лист белого картона так, чтобы освещенная поверхность представляла собой круг.
2. С того же расстояния направь луч фонарика под углом - освещена уже бoльшая поверхность, овальной формы, но освещена слабее, чем круг. То же самое происходит и с солнечными лучами. Ближе к полюсам они падают на землю под более острым углом, и освещаемая ими поверхность получает мало света и тепла. Ближе к экватору лучи падают отвесно или почти отвесно, поверхность получает больше тепла.

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.

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.

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 .

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:

1. Жаркий пояс освещенности;
2. Два умеренных пояса освещенности;
3. 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.

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.