Зимнее солнцестояние

Знаешь ли ты? В районе экватора все дни похожи друг на друга.В одно и то же время восходит и садится солнце.

И если не знать, какой сегодня день по календарю, не определишь и время года. Но чем дальше от экватора на север или юг, тем отчетливей меняется длительность светового дня.

И ты с легкостью сможешь сказать, что если утром, когда ты выходишь из дома еще сумрачно, а вечером рано темнеет, то, вероятно это зимнее время года. 
Тебе, наверняка, приходилось наблюдать, что в течение некоторого времени длина каждого следующего светового дня уменьшается. Это продолжается до определенного момента, после которого количество света начинает день ото дня прибавляться.

Этот момент принято называть зимним солнцестоянием. В этот день ночь занимает почти все время суток. Обычно это бывает 21, 22 декабря. Земля, вращаясь по своей орбите, в этот день максимально удалена от солнца своим северным полушарием. Солнце не может высоко светить на небосклоне, и день бывает хмурым и серым. А на Северном полюсе в этот день правит Полярная ночь. Солнце совсем не светит и здесь целые сутки можно разглядывать звезды. В Южном полушарии в этот день все наоборот: ярко светит солнышко, наступило долгожданное лето, и оно начинается с Полярного дня. 

СОВМЕСТИТЕ ПОЛЕЗНОЕ С ПРИЯТНЫМ!

Цель

Смоделировать освещенные и неосвещённые области Земли в день зимнего солнцестояния.

Материалы

• Маркер
• Шарик из пенопласта или мячик диаметром около 5 см
• Квадратный кусок алюминиевой фольги со стороной 15 см

Ход работы

• Маркером отметьте две точки на противоположных концах пенопластового шарика. Напишите рядом с ними буквы С и Ю, чтобы обозначить Северный и Южный полюса*
• Нарисуйте окружность посередине шарика между полюсами, чтобы обозначить экватор. Затем нарисуйте окружности вокруг каждого полюса, они должна быть одинакового размера. Окружность вокруг Северного полюса обозначает Северный полярный круг, а окружность вокруг Южного полюса (южный конец земной оси) обозначает Южный полярный круг.
• Обожмите алюминиевую фольгу вокруг шарика так, чтобы она закрывала его половину от полюса до полюса. Придерживайте фольгу довольно свободно, чтобы шарик мог в ней двигаться. «Чашечка* из фольги обозначает освещенную Солнцем половину Земли.
• Держа фольгу неподвижно, наклоните шарик так, чтобы Северный полюс оказался под фольгой, а Северный полярный круг — внутри около её края. Обратите внимание, что Южный полярный круг оказывается полностью не покрытым фольгой.

Результаты

Когда вы наклоняете шарик, меняется часть модели Земли, покрытая фольгой, в итоге область Северного полярного круга полностью покрыта фольгой, а Южный полярный круг — нет.

Почему?

Половина шарика, покрытая фольгой, обозначает обращённую к Солнцу половину Земли. Ось Земли наклонена к Солнцу. Поэтому при движении Земли по орбите вокруг Солнца в течение года Северный полюс часть года отклоняется от Солнца.

В точке орбиты Земли, где Северный полюс максимально отклоняется от Солнца — примерно 22 декабря, в день зимнего солнцестояния — в Северном полушарии самая длинная ночь, а в Арктике (область к северу от Северного полярного круга, который проходит на широте 66,5° с, ш.) полная темнота 24 часа в сутки. При дальнейшем движении Земли по орбите Северный полюс постепенно наклоняется в сторону Солнца, и всё большая часть Северного полушария становится освещённой. Наконец, 21 июня, в день летнего солнцестояния — в точке орбиты, противоположной точке зимнего солнцестояния, вся Арктика освещена целый день. В Антарктике (область к югу от Южного полярного круга, который проходит на широте 66,5е ю. ш.) всё наоборот. 22 декабря в Антарктике светло, а 21 июня — полная темнота.

ЕЩЁ ЗАНИМАТЕЛЬНЫЕ ФАКТЫ О СВЕТЕ!

Кроме зимнего существует еще летнее солнцестояние. В этот день (22 июня) свет преобладает над тьмой и ночь можно просто не заметить, такая она быстрая и короткая. Попробуй измерить свою тень 22 декабря и 22 июня. В полдень попроси своего друга нарисовать контур твоей тени на асфальте, и измерь показания. Определи разницу между двумя измерениями. Как ты думаешь, почему длина твоей тени неодинакова в эти дни? А дело в том, что в день зимнего солнцестояния Светило поднимается на минимальную высоту. А чем меньше высота солнца, тем длиннее получаются тени. Это значит, что зимняя тень будет значительно крупнее летней.

По материалам книги Дженис Ванклив  "Большая книга Научных развлечений"

Еще интересные факты о Зимнем солнцестоянием согласно легенде...

***