Distribución de la luz, el calor y la humedad sobre la superficie terrestre. Temperatura de la superficie terrestre. La distribución de la temperatura del aire en la Tierra La mayor distribución de calor ocurre

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Subtítulos de las diapositivas:

Distribución de la luz y el calor en la Tierra

Coincidencia: Clima Tiempo a) precipitación media anual b) temperatura media diaria c) dirección y velocidad del viento d) rosa de los vientos e) tipo de precipitación f) nubosidad g) temperatura media a largo plazo h) temperatura del mes más cálido y más frío

¿Por qué cambian las estaciones en la Tierra?

Solsticio (solsticio de verano y solsticio de invierno) Momentos en que la altura del sol sobre el horizonte al mediodía es mayor (solsticio de verano, 22 de junio) o menor (solsticio de invierno, 22 de diciembre). En algunos años, el solsticio cambia al 21, a medida que cambia la duración del año calendario (365 o 366 días).

Solsticio de Verano En el día del solsticio de verano, el día más largo del Hemisferio Norte, toda el área más allá del Círculo Polar Ártico está iluminada, el Sol no se pone. En el Hemisferio Sur en este momento el día más corto, toda el área más allá del Círculo Polar Ártico en la sombra, el Sol no sale.

Solsticio de invierno En el día del solsticio de invierno, la imagen se invierte: el día más corto en el hemisferio norte, el más largo en el sur. En los días cercanos al solsticio, la duración del día y la altura del sol al mediodía cambian poco, de ahí el término "solsticio".

Equinoccio (equinoccio de primavera y equinoccio de otoño) Momentos en que los rayos del sol tocan ambos polos y el eje de la tierra es perpendicular a los rayos. El equinoccio de primavera ocurre el 21 de marzo, el equinoccio de otoño el 23 de septiembre; en algunos años, el equinoccio cambia al 22. Los hemisferios norte y sur están igualmente iluminados, en todas las latitudes el día es igual a la noche, el sol sale por un polo y se pone por el otro.

Trópicos Los trópicos, el trópico del norte y el trópico del sur, son paralelos respectivamente con latitudes norte y sur de aproximadamente 23,5 °. En el día del solsticio de verano (22 de junio), el Sol al mediodía se encuentra en su cenit sobre el Trópico del Norte, o Trópico de Cáncer; En el día del solsticio de invierno (22 de diciembre), sobre el Trópico del Sur o Trópico de Capricornio. En cualquier latitud entre los trópicos, el Sol está en su cenit dos veces al año; Al norte del Trópico del Norte y al sur del Trópico del Sur, el sol nunca está en su cenit.

Los Círculos Árticos Los Círculos Árticos (el Círculo Polar Ártico y el Círculo Polar Antártico) son paralelos respectivamente con latitudes norte y sur de aproximadamente 66,5°. Al norte del círculo polar ártico y al sur del círculo polar antártico se observan días polares (verano) y noches polares (invierno). El área desde el Círculo Polar Ártico hasta el Polo en ambos hemisferios se llama Ártico.

Obelisco al Círculo Polar Ártico Los residentes de Salekhard pueden estar orgullosos de la posición geográfica única de su ciudad. El hecho es que Salekhard se encuentra en la línea del Círculo Polar Ártico y está dividido por él en dos partes. En el centro de la ciudad, en una línea divisoria simbólica, se encuentra el único obelisco del mundo al Círculo Polar Ártico.

Día polar El día polar es el período en el que el Sol en latitudes altas no cae por debajo del horizonte durante todo el día. La duración del día polar es más larga cuanto más lejos esté el polo del círculo polar ártico. En los círculos polares el Sol no se pone solo el día del solsticio, a 68° de latitud el día polar dura unos 40 días, en el Polo Norte 189 días, en el Polo Sur algo menos, debido a la desigual velocidad de la órbita de la Tierra en los semestres de invierno y verano. Latitud Duración del día polar Duración de la noche polar 66,5° 1 1 70° 64 60 80° 133 126 90° 186 179 Duración del día polar y la noche polar en diferentes latitudes del hemisferio norte (días).

Noche polar La noche polar - el período en que el Sol no sale por encima del horizonte en latitudes altas durante todo el día - un fenómeno opuesto al día polar, se observa simultáneamente con él en las latitudes correspondientes del otro hemisferio. Latitud Duración del día polar Duración de la noche polar 66,5° 1 1 70° 64 60 80° 133 126 90° 186 179 Duración del día polar y la noche polar en diferentes latitudes del hemisferio norte (días).

Cinturones de iluminación Los cinturones de iluminación son partes de la superficie de la Tierra limitadas por los trópicos y los círculos polares y que difieren en las condiciones de iluminación. Entre los trópicos está el cinturón tropical; aquí dos veces al año (y en los trópicos, una vez al año) se puede observar el sol del mediodía en su cenit. Desde el Círculo Polar Ártico hasta el Polo, los cinturones polares se encuentran en cada hemisferio; hay día polar y noche polar. En las zonas templadas ubicadas en los hemisferios norte y sur entre el trópico y el círculo polar ártico, el Sol no existe en su cenit, no se observa el día polar ni la noche polar.

Cinturones de iluminación Nombre del cinturón Características del cinturón Límites entre los cinturones Polar norte Noche polar y día polar observados 66,5°N. - Círculo Polar Ártico 23,5°N - Trópico Norte 23.5° S - Trópico Sur 66.5° S - Círculo Polar Antártico Templado norte No hay día polar ni noche polar, el Sol nunca está en su cenit Tropical El Sol está en su cenit dos veces al año en cualquier latitud y una vez en la latitud de los trópicos Templado sur El sol nunca está en su cenit, nunca hay ni un día polar ni una noche polar Polo Sur Hay una noche polar y un día polar

Rellena el cuadro Fecha Hemisferio norte Hemisferio sur 22 de junio Día ... noches En el paralelo 23,5°N. -… En el paralelo 66,5°N-… De día…Nocturno En el paralelo 23,5°S -… En el paralelo 66,5°S -… 23 de septiembre 1. Día…noche 2. En el ecuador… 1. Día…noche 2. En el ecuador… 22 de diciembre Día…noche En el paralelo 23,5°N . -… En el paralelo 66,5°N-… De día…Nocturno En el paralelo 23,5°S -… En el paralelo 66,5°S -… 21 de marzo 1. Día... noches 2. En el ecuador... 1. Día... noches 2. En el ecuador...

Comprobación de la fecha Hemisferio norte Hemisferio sur 22 de junio Solsticio de verano Día más largo que la noche En el paralelo 23,5°N. El sol está en su cenit En el paralelo de 66,5° N - día polar Día del solsticio de invierno El día es más corto que la noche En el paralelo de 66,5° S. -Noche polar 23 de septiembre Día igual a noche En el ecuador - Sol en cenit Día igual a noche En el ecuador - Sol en cenit 22 de diciembre Día más corto que la noche A 66,5°N. – noche polar Los días son más largos que las noches A 23,5°S Sol en el cenit a 66,5°S – día polar 21 de marzo Día igual a noche En el ecuador Sol en el cenit Día igual a noche En el ecuador Sol en el cenit

Que es para una fuente de enorme cantidad de calor y luz deslumbrante. A pesar de que el Sol se encuentra a una distancia considerable de nosotros y solo nos llega una pequeña parte de su radiación, esto es suficiente para el desarrollo de la vida en la Tierra. Nuestro planeta gira alrededor del sol en una órbita. Si se observa la Tierra desde una nave espacial durante el año, entonces se puede ver que el Sol siempre ilumina solo la mitad de la Tierra, por lo tanto, allí habrá día, y en ese momento habrá noche en la mitad opuesta. La superficie de la tierra recibe calor sólo durante el día.

Nuestra Tierra se está calentando de manera desigual. El calentamiento desigual de la Tierra se explica por su forma esférica, por lo que el ángulo de incidencia del rayo solar en diferentes áreas es diferente, lo que significa que diferentes partes de la Tierra reciben diferentes cantidades de calor. En el ecuador, los rayos del sol caen verticalmente y calientan fuertemente la Tierra. Cuanto más lejos del ecuador, el ángulo de incidencia del haz se vuelve más pequeño y, en consecuencia, estos territorios reciben menos calor. El mismo rayo de energía de la radiación solar calienta un área mucho más pequeña, ya que cae verticalmente. Además, los rayos que caen en un ángulo menor que en el ecuador, penetrando, recorren un camino más largo en él, como resultado de lo cual parte de los rayos del sol se dispersan en la troposfera y no llegan a la superficie de la tierra. Todo esto indica que al alejarse del ecuador hacia el norte o el sur, disminuye, ya que el ángulo de incidencia del rayo solar disminuye.

El grado de calentamiento de la superficie terrestre también se ve afectado por el hecho de que el eje terrestre está inclinado con respecto al plano de la órbita, a lo largo del cual la Tierra da una vuelta completa alrededor del Sol, en un ángulo de 66,5 ° y siempre está dirigida por el extremo norte hacia la Estrella Polar.

Imagine que la Tierra, moviéndose alrededor del Sol, tiene el eje de la Tierra perpendicular al plano de la órbita de rotación. Entonces la superficie en diferentes latitudes recibiría una cantidad constante de calor durante todo el año, el ángulo de incidencia del rayo solar sería constante todo el tiempo, el día sería siempre igual a la noche, no habría cambio de estaciones. En el ecuador, estas condiciones diferirían poco de las actuales. Es en las latitudes templadas donde tiene una influencia significativa en el calentamiento de la superficie terrestre y, por lo tanto, en toda la inclinación del eje terrestre.

Durante el año, es decir, durante la revolución completa de la Tierra alrededor del Sol, destacan especialmente cuatro días: 21 de marzo, 23 de septiembre, 22 de junio, 22 de diciembre.

Los trópicos y los círculos polares dividen la superficie de la Tierra en cinturones que difieren en la iluminación solar y la cantidad de calor recibido del Sol. Hay 5 zonas de iluminación: las polares norte y sur, que reciben poca luz y calor, la zona de clima cálido, y las zonas norte y sur, que reciben más luz y calor que las polares, pero menos que las tropicales. unos.

Entonces, en conclusión, podemos sacar una conclusión general: el calentamiento y la iluminación desiguales de la superficie terrestre están asociados con la esfericidad de nuestra Tierra y con la inclinación del eje de la tierra hasta 66,5 ° con respecto a la órbita de rotación alrededor del Sol.

La temperatura de la superficie terrestre refleja el calentamiento del aire en cualquier área particular de nuestro planeta.

Como regla general, se utilizan dispositivos especiales para medirlo: termómetros ubicados en cabinas pequeñas. La temperatura del aire se mide al menos a 2 metros sobre el suelo.

Temperatura media de la superficie de la Tierra

Bajo la temperatura promedio de la superficie de la Tierra, significan el número de grados no en un lugar en particular, sino la cifra promedio de todos los puntos de nuestro globo. Por ejemplo, si en Moscú la temperatura del aire es de 30 grados y en San Petersburgo de 20, entonces la temperatura promedio en la región de estas dos ciudades será de 25 grados.

(Imagen de satélite de la temperatura de la superficie terrestre en el mes de enero con una escala de valores Kelvin)

Al calcular la temperatura promedio de la Tierra, las lecturas no se toman de una región específica, sino de todas las regiones del globo. En este momento, la temperatura promedio de la Tierra es de +12 grados centígrados.

mínimo y máximo

La temperatura más baja se registró en 2010 en la Antártida. El récord fue de -93 grados centígrados. El punto más caliente del planeta es el desierto de Deshte Lut, ubicado en Irán, donde la temperatura récord fue de +70 grados.

(temperatura media para julio )

La Antártida se considera tradicionalmente el lugar más frío de la Tierra. África y América del Norte compiten constantemente por el derecho a ser llamado el continente más cálido. Sin embargo, todos los demás continentes tampoco están tan lejos, rezagados de los líderes por solo unos pocos grados.

Distribución del calor y la luz en la Tierra

Nuestro planeta recibe la mayor parte de su calor de una estrella llamada Sol. A pesar de la impresionante distancia que nos separa, la cantidad de radiación que alcanza es más que suficiente para los habitantes de la Tierra.

(temperatura media para enero distribuidos sobre la superficie de la tierra)

Como saben, la Tierra gira constantemente alrededor del Sol, que ilumina solo una parte de nuestro planeta. De ahí la distribución desigual del calor sobre el planeta. La Tierra tiene una forma elipsoidal, como resultado de lo cual los rayos del Sol caen sobre diferentes partes de la Tierra en diferentes ángulos. Esto se traduce en un desequilibrio en la distribución del calor en el planeta.

Otro factor importante que afecta la distribución del calor es la inclinación del eje terrestre, a lo largo del cual el planeta da una vuelta completa alrededor del sol. Esta inclinación es de 66,5 grados, por lo que nuestro planeta está constantemente mirando la parte norte hacia la Estrella Polar.

Es gracias a esta pendiente que tenemos cambios estacionales y temporales, es decir, la cantidad de luz y calor, de día o de noche, aumenta o disminuye, y el verano es reemplazado por otoño.

Si el régimen térmico de la envoltura geográfica estuviera determinado solo por la distribución de la radiación solar sin su transferencia por la atmósfera y la hidrosfera, entonces la temperatura del aire en el ecuador sería de 39 ° C, y en el polo -44 ° C. Ya en una latitud de 50°, se iniciaría una zona de heladas eternas. La temperatura real en el ecuador es de 26°C y en el polo norte de -20°C.

Como puede verse en los datos de la tabla, hasta latitudes de 30°, las temperaturas solares son más altas que las reales, es decir, se forma un exceso de calor solar en esta parte del globo. En el medio, y más aún en las latitudes polares, las temperaturas reales son más altas que las solares, es decir, estos cinturones de la Tierra reciben calor adicional además del sol. Proviene de latitudes bajas con masas de aire oceánicas (agua) y troposféricas en el curso de su circulación planetaria.

Comparando las diferencias entre la temperatura solar y la real del aire con los mapas del balance de radiación de la Tierra y la atmósfera, nos convenceremos de su similitud. Esto confirma una vez más el papel de la redistribución del calor en la formación del clima. El mapa explica por qué el hemisferio sur es más frío que el norte: hay menos calor advectivo de la zona caliente.

La distribución del calor solar, así como su asimilación, no ocurre en un sistema, la atmósfera, sino en un sistema de un nivel estructural superior, la atmósfera y la hidrosfera.

1. El calor solar se gasta principalmente sobre los océanos para la evaporación del agua: en el ecuador 3350, bajo los trópicos 5010, en las zonas templadas 1774 MJ/m 2 (80, 120 y 40 kcal/cm 2) por año. Junto con el vapor, se redistribuye tanto entre zonas como dentro de cada zona entre océanos y continentes.
2. Desde las latitudes tropicales, el calor con la circulación de los vientos alisios y las corrientes tropicales ingresa a las latitudes ecuatoriales. Los trópicos pierden 2510 MJ/m 2 (60 kcal/cm 2) por año, y en el ecuador la ganancia de calor por condensación es de 4190 MJ/m 2 (100 o más kcal/cm 2) por año. En consecuencia, aunque la radiación total en la zona ecuatorial es menor que la tropical, recibe más calor: toda la energía gastada en la evaporación del agua en las zonas tropicales va al ecuador y, como veremos a continuación, provoca poderosas corrientes de aire ascendentes. aquí.
3. La zona templada del norte recibe hasta 837 MJ/m 2 (20 o más kcal/cm 2 ) por año de corrientes oceánicas cálidas provenientes de latitudes ecuatoriales: la Corriente del Golfo y Kuroshio.
4. Por transferencia occidental desde los océanos, este calor se transfiere a los continentes, donde se forma un clima templado no hasta una latitud de 50 °, sino mucho más al norte del Círculo Polar Ártico.
5. La corriente del Atlántico Norte y la circulación atmosférica calientan significativamente el Ártico.
6. En el hemisferio sur, solo Argentina y Chile reciben calor tropical; Las aguas frías de la Corriente Antártica circulan en el Océano Austral.

¿Cuánto tiempo le toma a la tierra completar una revolución alrededor del sol? ¿Por qué cambian las estaciones?

1. La dependencia de la cantidad de luz y calor que ingresa a la Tierra de la altura del Sol sobre el horizonte y la duración del tiempo de caída. Recuerde de la sección "La Tierra: un planeta en el sistema solar" cómo la Tierra gira alrededor del Sol durante el año. Sabes que debido a la inclinación del eje terrestre con respecto al plano de la órbita, el ángulo de incidencia de los rayos del sol sobre la superficie terrestre cambia a lo largo del año.

Los resultados de las observaciones realizadas con la ayuda de un gnomon en el patio de la escuela muestran que cuanto más alto está el Sol sobre el horizonte, mayor es el ángulo de incidencia de los rayos solares y la duración de su caída. En este sentido, la cantidad de calor solar también cambia. Si los rayos del sol caen oblicuamente, entonces la superficie de la Tierra se calienta menos. Esto es claramente visible debido a la pequeña cantidad de calor solar por la mañana y por la noche. Si los rayos del sol caen verticalmente, entonces la Tierra se calienta más. Esto se puede ver en la cantidad de calor al mediodía.

Ahora vamos a familiarizarnos con los diversos fenómenos asociados con la rotación de la Tierra alrededor del Sol.

2. Solsticio de verano. En el hemisferio norte, el día más largo es el 22 de junio (Fig. 65.1). Después de eso, el día deja de alargarse y se acorta gradualmente. Por lo tanto, el 22 de junio se llama solsticio de verano. En este día, el lugar donde los rayos del sol caen directamente sobre la cabeza corresponde al paralelo de 23,5° de latitud norte. En la región polar norte desde la latitud 66,5° hasta el polo, el Sol no se pone durante el día, se establece el día polar. En el hemisferio sur, por el contrario, desde la latitud de 66,5° al polo, el Sol no sale, se instala la noche polar. La duración del día polar y la noche polar varía desde un día en el Círculo Polar Ártico hasta medio año hacia los polos.

Arroz. 65. Ubicación del globo terráqueo durante los solsticios de verano e invierno.

3. Equinoccio de otoño. Con una mayor rotación de la Tierra en su órbita, el hemisferio norte se aleja gradualmente del Sol, el día se acorta y la zona del solsticio disminuye durante el día. En el hemisferio sur, por el contrario, el día se alarga.

El área donde el sol no se pone se está reduciendo. El 23 de septiembre, el sol del mediodía en el ecuador está directamente arriba, en los hemisferios norte y sur, el calor y la luz solar se distribuyen por igual, el día y la noche se igualan en todo el planeta. Esto se llama el equinoccio de otoño. Ahora el día polar está terminando en el Polo Norte, está comenzando la noche polar. Además, hasta mediados del invierno, la región de la noche polar en el hemisferio norte se expande gradualmente hasta los 66,5° de latitud norte.

4. Solsticio de invierno. El 23 de septiembre termina la noche polar en el Polo Sur, comienza el día polar. Esto durará hasta el 22 de diciembre. En este día cesan el alargamiento del día para el hemisferio sur y el acortamiento del día para el hemisferio norte. Este es el solsticio de invierno (Fig. 65.2).

El 22 de diciembre, la Tierra entra en un estado opuesto al 22 de junio. Rayo del Sol a lo largo del paralelo 23.5° S cae abruptamente al sur de 66.5°S. región polar, por el contrario, el Sol no se pone.

El paralelo de 66,5° de latitud norte y sur, que limita la distribución del día polar y la noche polar desde el polo, se denomina círculo polar ártico.

5. Equinoccio de primavera. Más adelante en el hemisferio norte, el día se alarga, en el hemisferio sur se acorta. El 21 de marzo, el día y la noche en todo el planeta se igualan nuevamente. Al mediodía en el ecuador, los rayos del sol caen verticalmente. El día polar comienza en el Polo Norte, la noche polar comienza en el Polo Sur.

6. Cinturones térmicos. Hemos notado que el área en la que el Sol del mediodía está en su cenit en los hemisferios norte y sur se extiende hasta una latitud de 23,5°. Los paralelos de esta latitud se llaman Trópico del Norte y Trópico del Sur.
El día polar y la noche polar comienzan desde los círculos polares norte y sur. Pasan a lo largo de 66°33"N y 66()33"S. Estas líneas separan los cinturones, que difieren en la iluminación de los rayos del sol y la cantidad de calor entrante (Fig. 66).

Arroz. 66. Cinturones térmicos del globo.

Hay cinco zonas térmicas en el globo: una cálida, dos templadas y dos frías.
El espacio de la superficie terrestre entre los trópicos norte y sur se conoce como zona caliente. Durante el año, la luz del sol cae sobre todo en este cinturón, por lo que hay mucho calor. Los días son calurosos todo el año, nunca hace frío y nunca nieva.
Desde el Trópico del Norte hasta el Círculo Polar Ártico se encuentra la Zona Templada del Norte, desde el Trópico Sur hasta el Círculo Polar Antártico se encuentra la Zona Templada del Sur.
Las zonas templadas se encuentran en una posición intermedia entre las zonas cálidas y frías en términos de duración del día y distribución del calor. Muestran claramente las cuatro estaciones. En verano, los días son largos, los rayos del sol caen directamente, por lo que el verano es caluroso. En invierno, el Sol no está muy alto sobre el horizonte, y los rayos del sol caen oblicuamente, además, el día es corto, por lo que puede ser frío y helado.
En cada hemisferio, desde el círculo polar ártico hasta los polos, existen zonas frías del norte y del sur. En invierno, no hay luz solar durante varios meses (hasta 6 meses en los polos). Incluso en verano, el Sol está bajo en el horizonte y con un día corto, por lo que la superficie de la Tierra no tiene tiempo de calentarse. Por lo tanto, el invierno es muy frío, incluso en verano la nieve y el hielo en la superficie de la Tierra no tienen tiempo de derretirse.

1. Usando un telurio (instrumento astronómico para demostrar el movimiento de la Tierra y los planetas alrededor del Sol y la rotación diaria de la Tierra alrededor de su eje) o un globo terráqueo con una lámpara, observe cómo se distribuyen los rayos del sol durante el invierno y solsticios de verano, equinoccios de primavera y otoño?

2. Determine en el globo en qué zona térmica se encuentra Kazajstán.

3. En un cuaderno, dibuja un diagrama de zonas térmicas. Marca los polos, los círculos polares, los trópicos norte y sur, el ecuador y rotula sus latitudes.

cuatro*. Si el eje de la Tierra con respecto al plano de la órbita formara un ángulo de 60 °, ¿a qué latitudes pasarían los límites de los círculos polares y los trópicos?