Времена года

ВРЕМЕНА ГОДА (весна, лето, осень, зима), четыре почти одинаковые по длительности части тропического года. Астрономические времена года определяются видимым движением Солнца по эклиптике. Началом астрономических времен года считаются моменты прохождения Солнца через следующие точки небесной сферы: весеннего равноденствия (20-21 марта), летнего солнцестояния (21-22 июня), осеннего равноденствия (23 сентября) и зимнего солнцестояния (21-22 декабря). В Северном полушарии на средних широтах этим моментам соответствуют начало весны, лета, осени и зимы (в те же моменты в Южном полушарии наступают осень, зима, весна и лето). В гражданском календаре за каждым временем года закреплено по три месяца. Для Северного полушария это март, апрель, май (весна), июнь, июль, август (лето), сентябрь, октябрь, ноябрь (осень), декабрь, январь, февраль (зима).

Смена времен год происходит вследствие того, что ось вращения Земли наклонена к плоскости земной орбиты (под углом 66°34’). При движении Земли вокруг Солнца ось вращения Земли сохраняет своё положение в пространстве. Поэтому в течение года меняется полуденный угол падения солнечных лучей на данную точку поверхности Земли. Когда северный конец земной оси обращён в сторону Солнца, в Северном полушарии лето, а в Южном - зима. Когда в сторону Солнца обращён южный конец земной оси, ситуация меняется на противоположную (рис.).

Тропический год начинается в момент перехода Солнца из Южного полушария небесной сферы в Северное (день весеннего равноденствия). В этот день Солнце в полдень поднимается в зенит на экваторе, а продолжительность дня на всей планете равна продолжительности ночи. В момент начала лета в Северном полушарии Солнце проходит через самую северную точку эклиптики (точку летнего солнцестояния). В Северном полушарии Земли в это время наиболее длинный день, а в Южном - наиболее длинная ночь. В этот день Солнце в полдень проходит через зенит на Северном тропике (тропике Рака), касается горизонта в полночь на Северном полярном круге, севернее которого Солнце не заходит (полярный день). Южнее Южного полярного круга Солнце в этот день не восходит (полярная ночь). В момент начала осени в Северном полушарии Солнце вторично пересекает небесный экватор (в точке осеннего равноденствия), переходя из Северного полушария небесной сферы в Южное. На всей Земле продолжительность дня опять равна продолжительности ночи, на земном экваторе Солнце в полдень проходит через зенит, скрывается под горизонтом на Северном полюсе и появляется на Южном. Зима в Северном полушарии начинается, когда Солнце проходит через самую южную точку эклиптики (точку зимнего солнцестояния). В Северном полушарии Земли в это время наиболее короткий день, а в Южном - наиболее короткая ночь. В этот день на Южном тропике (тропике Козерога) Солнце в полдень проходит через зенит, севернее Северного полярного круга совсем не восходит (полярная ночь), южнее Южного полярного круга не заходит и лишь касается горизонта в полночь (полярный день).

Эллиптичность земной орбиты приводит к неравномерности движения Земли вокруг Солнца. Поэтому времена года имеют неодинаковую продолжительность. Ближе всего к Солнцу Земля оказывается в начале января, когда она проходит через перигелий и имеет самую высокую скорость движения по орбите. Поэтому зима в Северном полушарии имеет наименьшую, а лето - наибольшую продолжительность из всех времен года. В начале 21 века весна в Северном полушарии продолжается приблизительно 92,8 суток, лето - 93,6 суток, осень - 89,8 суток, зима - 89,0 суток. Различие между наименьшим и наибольшим расстояниями Земли от Солнца при её движении по орбите относительно мало, вследствие чего изменение количества солнечного тепла, получаемого Землёй, не превышает 7% и практически не оказывает влияния на смену времён года.

Лит.: Кононович Э.В., Мороз В. И. Общий курс астрономии. М., 2004.