7.3. Пояса освещения

Сезоны года (весна, лето, осень, зима) проявляются не однозначно для полушарий, а по определенным поясам, которые получили в географической литературе название поясов освещения. Всего насчитывается 13 поясов освещения. Рассмотрим эти пояса более подробно.

Экваториальный пояс располагается по обе стороны от экватора и ограничен параллелями 10⁰с.ш. и 10⁰ю.ш. Полуденная высота Солнца в этом поясе колеблется от 90 до 56,5⁰, день и ночь почти всегда равны, сумерки очень короткие, смены времен года нет.

Тропические пояса:

северный тропический пояс ограничен параллелями 10⁰ с.ш и 23, 5⁰ с.ш.,

южный тропический пояс – 10⁰ ю.ш. и 23⁰ ю.ш.

Полуденная высота Солнца в пределах тропических поясов колеблется от 90 до 47 ⁰, продолжительность дня и ночи изменяется от 10,5 до 13, 5 часов; сумерки короткие, есть два сезона года, мало отличающиеся по температуре.

Субтропические пояса:

северный субтропический пояс: 23,5 ⁰ с.ш. – 40 ⁰ с.ш.,

южный субтропический пояс: 23,5 ⁰ ю.ш. – 40 ⁰ ю.ш.

В зените Солнце в пределах субтропических поясов не бывает. Высота Солнца близ тропика в летнее полугодие приближается к 90⁰, а на противоположной границе зимой уменьшается до 26,5⁰. Продолжительность дня и ночи для крайних широт колеблется от 9 часов 09 минут до 14 часов 51 минуты. Сумерки непродолжительные, часто выражены зима и лето, слабее выражены весна и осень.

Умеренные пояса:

северный умеренный пояс: 40⁰ с.ш – 58⁰ с.ш.,

южный умеренный пояс: 40⁰ ю.ш. – 58⁰ ю.ш.

Полуденная высота Солнца на полярной границе изменяется от 8,5⁰ зимой до 55,5⁰ летом. Продолжительность дня и ночи колеблется от 18 до 6 часов. Сумерки продолжительные. Четко выражены все четыре времени года (весна, лето, осень, зима). Зима и лето приблизительно равны.

Пояса летних ночей и коротких зимних дней:

северный пояс летних ночей и коротких зимних дней: 58⁰ с.ш. – 66, 5⁰ с.ш.,

южный пояс летних ночей и коротких зимних дней: 58⁰ ю.ш. – 66,5 ⁰ ю.ш.

Высота Солнца в полдень на полярных границах изменяется от 53,5⁰ летом до 0⁰ зимой. Около дня летнего солнцестояния бывают белые ночи, зимой – сумеречные дни, выражены все четыре времени года, зима длиннее лета.

Субполярные пояса:

северный субполярный пояс: 66,5⁰ с.ш. – 74,5 ⁰ с.ш.,

южный субполярный пояс: 66,5⁰ ю.ш. – 74,7⁰ ю.ш.

Полярные границы субполярных поясов определяются опусканием Солнца в дни зимних солнцестояний для соответствующих полушарий ниже горизонта на 8⁰. Поэтому полярная ночь в этом поясе носит характер сумерек, или является «белой», и продолжается от 1 суток у полярных кругов до 103 суток на полярных границах. Летняя высота Солнца колеблется от 47 до 39 ⁰.

Полярные пояса:

северный полярный пояс: 74,5⁰ с.ш. – 90⁰ с.ш.,

южный полярный пояс: 74,5⁰ с.ш. – 90⁰ ю.ш.

Солнце не восходит в Северном полушарии от 103 до 179 суток; наибольшая высота Солнца на полюсах 23, 5⁰; времена года совпадают с днем и ночью.

7.4. Движение двойной планеты Земля-Луна и приливное трение

Всемирное тяготение уравновешивается всемирным отталкиванием. Суть тяготения (гравитации) заключается в том, что все тела притягиваются друг к другу пропорционально их массам и обратно пропорционально квадрату расстояния. Отталкивание – это центробежная сила, возникающая при вращении и обращении небесных тел. Земля и Луна взаимно притягиваются, но Луна не может упасть на Землю, так как она вращается вокруг Земли и тем самым стремится от нее уйти.

Соответствие притяжения и отталкивания относительное, не полное. Расстояние между Землей и Луной таково, что силы их взаимного притяжения точно равны центробежной силе, возникающей при движении этих планет вокруг общего центра тяжести. Луна в 81,5 раза меньше Земли, поэтому общий центр тяжести системы Земля-Луна расположен не между ними, а внутри Земли, в удалении от центра Земли на 0,73 земного радиуса.

Равновесие притяжения и отталкивания справедливо для центров планет, но оно не распространяется на отдельные точки поверхности Земли. Поэтому происходит возмущение поля силы тяжести, вызывающее приливы и отливы.

Притяжение Луны действует на каждую точку поверхности Земли и всюду направлено в сторону Луны. Но из-за больших размеров земного шара величина его, обратно пропорциональная квадрату расстояния, всюду различна. Сторона Земли, в данный момент обращенная к Луне, притягивается сильнее всего. На противоположной стороне притяжение слабее. Разница в притяжении составляет около 10 %.

Взаимодействующая двух сил – силы притяжения и центробежной силы – и есть приливообразующая сила.

Лучше всего приливы выражены в Мировом океане. Но на приливообразующую силу реагирует и мантия, а следовательно, и земная кора, и, вероятно, ядро.

Установлено, что в Москве, например, приливообразующая сила достигает 50 см. Это значит, что дважды в сутки земная поверхность плавно поднимается на полметра, а затем также плавно опускается.

Приливной волне сопротивляются силы сцепления. Частицы взаимно перемещаются, преодолевая внутреннее трение. Это и есть приливное трение. На него расходуется энергия вращения Земли, которое постепенно в геологическом времени замедляется. В архее сутки продолжались, вероятно, 20 часов. В зависимости от уменьшения скорости вращения перестраивается фигура Земли и изменяется рельеф литосферы.