§ 10. Где на Земле теплее

Определения и обозначения

Экватор — воображаемая линия, которая делит Землю на Северное и Южное полушария. Он проходит посередине между полюсами и считается нулевой параллелью. Сравнивая положение мест относительно экватора, можно понять, насколько далеко они находятся от области, где солнечные лучи в среднем падают прямее. Поэтому экватор помогает оценить различия в получаемом солнечном тепле.

Параллели — воображаемые окружности, проведённые вокруг Земли параллельно экватору. На глобусе они выглядят как линии, опоясывающие планету с запада на восток. По параллелям определяют, находится ли место к северу или к югу от экватора и насколько далеко от него. Это позволяет сравнивать широту мест и связывать её с особенностями освещения.

Тропики — две параллели, ограничивающие область, где Солнце в течение года может находиться в зените, то есть прямо над головой. Северный тропик расположен к северу от экватора, Южный — к югу. Между ними находится жаркий тепловой пояс. Тропики помогают обозначить его границы и понять, где возможно наиболее отвесное падение солнечных лучей.

Полярные круги — параллели, за которыми бывают полярный день и полярная ночь. Они находятся вблизи Северного и Южного полюсов, дальше от экватора, чем тропики. Их положение связано с наклоном земной оси: в отдельных районах Солнце часть года не заходит за горизонт или, наоборот, не поднимается над ним. Полярные круги обозначают границы холодных тепловых поясов.

Как это устроено

Земля имеет форму шара, поэтому солнечные лучи падают на разные её участки под неодинаковыми углами. У экватора поверхность обращена к Солнцу так, что лучи в среднем направлены к ней прямее. Они сосредоточивают энергию на сравнительно небольшой площади, и эта площадь сильнее нагревается. Ближе к полюсам поверхность наклонена к лучам, поэтому та же энергия распределяется шире и нагрев получается слабее.

Чем дальше от экватора к полюсам, тем ниже Солнце поднимается над горизонтом в течение года. Из-за этого его лучи падают более косо и освещают большую площадь поверхности. На каждый участок приходится меньше солнечной энергии, чем при отвесном освещении. Поэтому при прочих равных условиях удалённые от экватора места получают меньше тепла.

Земная ось наклонена относительно плоскости движения Земли вокруг Солнца. Пока планета совершает годовой путь, сначала одно полушарие, затем другое оказывается сильнее обращено к Солнцу. В обращённом полушарии лучи падают прямее, а световой день длиннее, поэтому оно получает больше тепла; в другом в это время зима. За полярными кругами наклон приводит к тому, что Солнце некоторое время не заходит за горизонт или не появляется над ним.

По количеству получаемого солнечного тепла Землю делят на жаркий, умеренные и холодные тепловые пояса. Жаркий пояс лежит между тропиками, умеренные — между тропиками и полярными кругами, а холодные — от полярных кругов до полюсов. Такое деление связано с тем, как высоко поднимается Солнце и насколько сильно меняется освещение в течение года. Границы поясов обозначены тропиками и полярными кругами, но температура в конкретном месте может отличаться от ожидаемой по его широте.

Широта — не единственная причина различий в температуре. С высотой воздух обычно становится холоднее, поэтому горная местность может быть прохладной даже в жарком поясе. Океан медленно нагревается и остывает, смягчая температуру побережий, а морские течения переносят тепло или холод. Рельеф тоже меняет условия: горы могут задерживать воздушные массы и влиять на климат соседних территорий.

Тепловые пояса Земли

Чтобы определить пояс, сначала найди на глобусе экватор, тропики и полярные круги, а затем проверь, между какими границами расположено место. Таблица показывает общие условия освещения, а не точную температуру каждого города. Для объяснения местных различий учитывай также высоту, океанические течения и рельеф.

Разбор задач

Задача 1. На глобусе отмечены два города: один у экватора, другой близко к Северному полюсу. В каком городе солнечные лучи в среднем падают прямее? Сравним не расстояние городов до Солнца, а широту каждого места. Это поможет определить, под каким углом лучи освещают поверхность.

1. Город у экватора расположен в низких широтах, а другой город — в высоких северных широтах.
2. Из-за шарообразной формы Земли у экватора лучи в среднем падают прямее, чем вблизи полюса.
3. Более прямые лучи освещают меньшую площадь, поэтому их нагрев сильнее.

Ответ: в городе у экватора лучи в среднем падают прямее. Это сравнение показывает общую закономерность, но само по себе не говорит о точной температуре каждого города. На неё могут влиять и другие условия.

Задача 2. Определи, в каком тепловом поясе находится место между экватором и Северным тропиком. Для решения нужно установить, между какими границами лежит это место. Затем сопоставим найденный участок с расположением поясов.

1. Экватор проходит посередине жаркого пояса, а Северный тропик отмечает его северную границу.
2. Место между экватором и Северным тропиком находится внутри области между двумя тропиками.
3. Область между тропиками относится к жаркому тепловому поясу.

Ответ: место находится в жарком тепловом поясе. Здесь Солнце в течение года может оказаться в зените, а лучи часто падают сравнительно отвесно. Это характеризует освещение, а не гарантирует одинаковую погоду во всех точках пояса.

Задача 3. Два города находятся на одинаковой широте, но один расположен у моря, а другой далеко от него. Почему их температуры могут различаться? Одинаковая широта означает сходное влияние высоты Солнца, но не одинаковые местные условия. Нужно отдельно рассмотреть близость моря и другие особенности местности.

1. На одинаковой широте города получают сходное количество солнечного тепла из-за угла падения лучей.
2. Море медленнее нагревается и остывает, чем суша, поэтому у побережья оно смягчает изменения температуры.
3. Вдали от моря сильнее проявляются особенности нагрева суши; высота, рельеф и течения также могут повлиять на результат.

Ответ: температуры могут различаться из-за близости моря и других природных условий. Побережье часто имеет более мягкие температурные изменения, а вдали от океана они могут быть резче. Одинаковая широта не означает одинаковый климат.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что везде у экватора обязательно жарче, чем в любом месте ближе к полюсам. Такое сравнение учитывает только широту и не учитывает высоту, море, течения и рельеф. Чтобы проверить вывод, сравни местные условия: например, высокогорье у экватора может быть холоднее низменности умеренного пояса.

Тропики и полярные круги иногда путают, потому что обе пары линий обозначают важные границы на глобусе. Но их значения разные: тропики ограничивают область возможного зенита Солнца, а за полярными кругами бывают полярный день и полярная ночь. Проверь себя вопросом: речь идёт о положении Солнца прямо над головой или о его долгом отсутствии за горизонтом?

Неверно объяснять сильный нагрев экватора тем, что Солнце там ближе к Земле. Главная причина — угол падения лучей и площадь поверхности, на которую они попадают; расстояние от Земли до Солнца не объясняет различие между экватором и полюсами. Проверка простая: вспомни, что при косом падении та же энергия распределяется по большей площади.

Ещё одна ошибка — считать, что наклон земной оси одинаково меняет сезоны в двух полушариях. В действительности полушария по очереди получают больше тепла, поэтому времена года в них противоположны. Проверяя себя, сопоставь освещение: если в Северном полушарии лето, Южное в это время наклонено от Солнца и переживает зиму.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужно знать, что Земля имеет форму шара, вращается вокруг своей оси и обращается вокруг Солнца. Форма планеты объясняет различие углов падения лучей, а наклон оси — смену сезонного освещения. Обращение Земли вокруг Солнца помогает понять, почему это освещение меняется в течение года.

Экватор и параллели понадобятся при изучении географических координат: они помогают находить положение места к северу или югу от экватора. Эти обозначения также пригодятся при работе с глобусом и картами материков. Позже связь широты и нагревания поможет разбираться в климатических поясах.

Что запомнить

• Солнечные лучи сильнее нагревают поверхность, когда падают на неё более отвесно.
• У экватора лучи в среднем падают прямее, чем у полюсов.
• Тропики и полярные круги помогают обозначить границы тепловых поясов.
• На Земле выделяют жаркий, умеренные и холодные тепловые пояса.
• Наклон земной оси вызывает сезонные изменения освещения.
• Широта влияет на нагревание, но не определяет температуру единолично.