Тепловые пояса Земли

Определения и обозначения

Тепловые пояса Земли — крупные области, которые получают разное количество солнечного тепла. Их выделяют, чтобы показать, как распределяется нагрев поверхности от экватора к полюсам. Название пояса помогает сравнивать общие условия освещения, но не описывает погоду в каждом отдельном месте.

Жаркий пояс — область между Северным и Южным тропиками. В течение года Солнце здесь поднимается высоко над горизонтом, а в некоторых местах бывает в зените — прямо над головой. Такое определение помогает узнать область, где лучи в среднем греют поверхность сильнее всего.

Умеренные пояса — области между тропиками и полярными кругами. Солнечные лучи здесь не бывают отвесными, а высота Солнца и продолжительность дня заметно меняются в течение года. Поэтому в умеренных поясах отчётливо сменяются времена года.

Холодные пояса — области от полярных кругов до полюсов, получающие меньше всего солнечного тепла. Солнце здесь низко поднимается над горизонтом, а зимой возможен период, когда оно совсем не восходит. Понятие помогает объяснить полярные явления и слабый нагрев поверхности.

Как это устроено

Количество тепла зависит от угла, под которым солнечные лучи падают на поверхность. Когда лучи почти отвесные, их энергия распределяется по небольшой площади, и поверхность нагревается сильнее. Если они падают косо, то та же энергия охватывает большую площадь, а её нагрев оказывается слабее. Поэтому важна не только яркость Солнца, но и высота его положения над горизонтом.

Земля имеет форму шара, поэтому солнечные лучи достигают разных широт под разными углами. На экваторе они падают прямее, а по направлению к полюсам становятся всё более наклонными. Из-за этого экваториальные области получают больше тепла, чем полярные. Так возникает широтное распределение нагрева, на основе которого выделяют тепловые пояса.

Земная ось наклонена, а сама Земля обращается вокруг Солнца. В течение года то одно полушарие, то другое оказывается наклонено к Солнцу сильнее и получает больше света и тепла. Меняются также высота Солнца над горизонтом и длина дня. Эти изменения вызывают смену времён года, причём сезоны в Северном и Южном полушариях противоположны.

Границы поясов связаны с тропиками и полярными кругами. Тропики обозначают крайние широты, между которыми Солнце может оказаться в зените хотя бы один раз в году. За полярными кругами бывают сутки, когда Солнце не заходит за горизонт, и сутки, когда оно не восходит. Поэтому тропики отделяют жаркий пояс, а полярные круги — умеренные пояса от холодных.

Пояса расположены симметрично относительно экватора: жаркий пояс один, а умеренных и холодных — по два. Это связано с тем, что соответствующие области есть в обоих полушариях. Однако одинаковое положение в тепловом поясе не означает одинаковую погоду: на местные условия влияют близость океана, ветры и рельеф. Поэтому тепловой пояс показывает прежде всего особенности поступления солнечного тепла.

Тепловые пояса Земли

Чтобы определить пояс, сначала найди широту места и сравни её с границами в таблице. Затем проверь, какие особенности освещения и смены сезонов характерны для этой области. Помни, что таблица описывает общие закономерности, а не точную погоду.

Разбор задач

Задача 1. Определить, в каком тепловом поясе находится точка с широтой 10° северной широты. Широта показывает, насколько далеко место находится к северу или к югу от экватора. Сравним её с широтами тропиков.

1. Северный тропик расположен примерно на широте 23,5° северной широты.
2. Широта точки — 10° с. ш.; она меньше широты Северного тропика и находится к северу от экватора.
3. Значит, точка лежит между экватором и Северным тропиком, то есть внутри жаркого пояса.

Ответ: точка находится в жарком поясе. Для этого вывода достаточно сопоставить широту с границами пояса. Долгота точки на определение теплового пояса не влияет.

Задача 2. Сравнить условия освещения в двух городах: один расположен около экватора, другой — за Северным полярным кругом. Нужно учесть и угол падения лучей, и продолжительность дня. Эти признаки помогают понять, почему условия в городах различаются.

1. Около экватора солнечные лучи падают более отвесно, поэтому сильнее нагревают поверхность.
2. За Северным полярным кругом Солнце большую часть года расположено низко над горизонтом; зимой возможна полярная ночь, а летом — полярный день.
3. Сравнивая города, учитываем не только нагрев, но и резкие сезонные изменения продолжительности освещения в северном городе.

Ответ: около экватора лучи в среднем греют сильнее, а продолжительность дня меняется меньше. За полярным кругом освещение резко меняется по сезонам, вплоть до полярного дня и ночи. Значит, города имеют разные условия из-за положения на разных широтах.

Задача 3. По описанию определить пояс: Солнце летом не заходит за горизонт, а зимой некоторое время не появляется. Такие явления называются полярным днём и полярной ночью. Найдём пояс по их расположению.

1. Полярный день и полярная ночь возможны за полярными кругами.
2. Область за полярным кругом относится к холодному поясу.
3. Если известна широта, дополнительно определяем полушарие: северное или южное.

Ответ: это холодный пояс соответствующего полушария. Летом Солнце остаётся над горизонтом круглые сутки, а зимой наступает период без восхода. Эти явления не означают, что полярная ночь длится весь год.

Типичные ошибки

Ошибка — считать тепловые пояса тем же самым, что климатические зоны. Их часто путают, потому что и те и другие связаны с особенностями природы территорий. Но тепловые пояса показывают распределение солнечного тепла, а климат зависит ещё от ветров, океанических течений и рельефа. Проверь себя: если речь идёт о поступлении тепла, это тепловой пояс; если учитывается весь набор условий погоды, речь идёт о климате.

Ошибка — путать тропики и полярные круги. Возможно, обе линии кажутся похожими границами на карте, но они разделяют разные области. Тропики ограничивают жаркий пояс, а полярные круги отделяют умеренные пояса от холодных. Чтобы проверить себя, вспомни: зенит связан с тропиками, полярный день и ночь — с полярными кругами.

Ошибка — думать, что одинаковое время года наступает в обоих полушариях. Так могут рассуждать, если забыть, что полушария по-разному освещаются в течение года. Когда в Северном полушарии лето, в Южном — зима, и наоборот. Проверь себя по положению Земли относительно Солнца: сильнее освещённое полушарие переживает тёплый сезон.

Ошибка — считать, что в холодных поясах Солнце вообще не бывает. Такое впечатление возникает из-за названия «полярная ночь», но она длится только часть года. Летом за полярными кругами возможен полярный день, а полярная ночь бывает зимой. Проверяй, о каком сезоне идёт речь, и не путай временное отсутствие восхода с отсутствием солнечного света круглый год.

Связь с другими темами

Для понимания тепловых поясов нужно знать, что Земля имеет форму шара, вращается вокруг оси и обращается вокруг Солнца. Эти сведения объясняют различия в угле падения солнечных лучей и изменениях освещения. Без них трудно понять, почему широта влияет на нагрев и длину дня.

Тепловые пояса помогают перейти к изучению климатических поясов и природных зон. Количество тепла влияет на условия жизни растений и животных, но не определяет их в одиночку. Поэтому при сравнении территорий нужно учитывать также влагу, особенности рельефа и близость морей.

Географическая широта связана с продолжительностью дня и ночи и сменой времён года. Сравнивая разные широты, можно объяснить, почему около экватора длина дня меняется мало, а в полярных областях бывают полярные явления. Это связывает устройство Земли с наблюдаемыми изменениями освещения.

Что запомнить

• Тепловые пояса различаются количеством получаемого солнечного тепла.
• Чем отвеснее падают солнечные лучи, тем сильнее они нагревают поверхность.
• Жаркий пояс расположен между тропиками.
• Умеренные пояса находятся между тропиками и полярными кругами.
• Холодные пояса расположены за полярными кругами.
• В Северном и Южном полушариях времена года противоположны.