Южное полушарие: характеристика, материки, океаны, климат и население

Как Солнце освещает Землю в разное время года

Освещение Земли Солнцем в разное время года напрямую зависит от удаленности нашей планеты в данный промежуток времени и от того, каким «боком» повернута Земля в этот момент к Солнцу.

Важнейший фактор, влияющий на смену времен года — земная ось. Наша планета, вращаясь вокруг Солнца, успевает в то же время поворачиваться вокруг собственной воображаемой оси. Эта ось расположена под углом в 23,5 градуса к небесному светилу и всегда оказывается направленной на Полярную звезду. Полный оборот вокруг земной оси занимает 24 часа. Осевое вращение обеспечивает также смену дня и ночи.

Кстати, если бы этого отклонения не было, то времена года не сменяли бы друг друга, а оставались постоянными. То есть, где-то царило бы постоянное лето, в других районах была постоянная весна, третья часть земли вечно бы поливалась осенними дождями.  

Под прямыми лучами Солнца в дни равноденствия оказывается земной экватор, в то время, как в дни солнцестояния солнце в зените будет на широтах 23,5 град., плавно приближаясь в остальное время года к нулевой широте, т.е. к экватору. Солнечные лучи, падающие отвесно, приносят больше света и тепла, они не рассеиваются в атмосфере. Поэтому жители стран, расположенных на экваторе, никогда не знают холода.

Полюса земного шара попеременно оказываются  в лучах Солнца. Поэтому на полюсах полгода длится день, а полгода — ночь. Когда освещенным оказывается Северный полюс, то в северном полушарии наступает весна, сменяющая летом.

В следующие полгода картина меняется. К Солнцу оказывается обращенным Южный полюс. Теперь в южном полушарии начинается лето, а в странах северного полушария воцаряется зима.

Дважды в год наша планета оказывается в таком положении, когда солнечные лучи одинаково освещают ее поверхность от Крайнего севера до Южного полюса. Эти дни называются днями равноденствия. Весеннее отмечают 21 марта,  осеннее —23 сентября.

Еще два дня в году получили названия солнцестояния. В это время Солнце оказывается или максимально высоко над горизонтом, или максимально низко.

Телец

Названия созвездий северного полушария легко запомнить. Глядя на Тельца почему бы не проверить свое зрение, сосчитав, сколько звезд отчетливо различает глаз в Плеядах? Если 6 или 7, то зрение нормальное, если больше — отличное. Галилей в свой примитивный телескоп смог насчитать 36 звезд. Плеяды достаточно близки к Земле, расстояние до них приближается к 130 сл. Скопление занимает площадь на небе в разы больше полной Луны. Плеяды раскинулись во все стороны в пространстве на 22 световых года.


Еще в 1859 г. найдена прозрачная туманность, расположенная вокруг Плеяд. В отличие от туманности Ориона, эта туманность несамосветящаяся. Она лишь отражает свет Плеяд, погруженных в нее, и состоит она из мельчайших частичек.

Ведущей звездой в созвездии Тельца является желтовато-оранжевый Альдебаран, он виден на небе, но не находится в пространстве созвездия! А находится он в гуще рассеянного звездного скопления под именем Гиады. Под ним подразумевают группу из двухсот звезд. Звезды внутри Гиад имеют свое собственное движение, причем достаточно быстрое. Поэтому такое скопление, перемещающееся «на глазах», называется движущимся скоплением.

Все звезды Гиад движутся параллельно в пространстве, так же как параллельны железнодорожные рельсы. Гиады — это ближайшее к нам скопление звезд. До него всего 40 сл. Форма его сферическая, поперечник почти 33 световых года. Прохождение Гиад около Солнца происходило примерно 80000 лет назад. Тогда они были максимально близко от Солнца, в два раза ближе, чем теперь. Примерно через 6500000 лет Гиады удалятся от нас и займут на нашем небе площадь намного меньше Луны, а ярчайшие звезды из них станут едва заметными звездочками 12м.

Близнецы

В созвездии Близнецов самыми яркими и главными являются Кастор и Поллукс, имеющие весьма разные свойства. Созвездия звездного неба северного полушария померкли бы без них.

Кастор – звезда из двух компонентов — голубых горячих звезд. Поллукс является холодной оранжевой одиночкой. Ближе к нам располагается Поллукс, до него — 10 сл, а до Кастора — 14 сл. Поллукс ничем не выделяется, а Кастор – одна из уникальных и редких звезд. Он состоит из светил 2m,0 и 2m,9, между которыми промежуток 4″,1, именуемых Кастор А и Кастор В. Они спектрально-двойные звезды-близнецы, разделенные всего 10 млн. км. От Солнца до Меркурия расстояние больше в 6 раз. На расстоянии 73″ от Касторов А и В расположен Кастор С, представляющий собой маленького красноватого карлика. Он тоже состоит из близнецов-карликов, находящихся на расстоянии почти в 3 млн. км, как два Солнца.

Таким образом, Кастор является «шестерной» звездой. Тогда на планетах, которые, возможно, вращаются вокруг нее, можно увидеть на небе сразу шесть солнц!

Пара ярких звезд переменного типа в Близнецах. Одной из них является Цефеида. Ее блеск меняется в течение 10 суток периодически от 3m,9 до 4m,3. Вторая переменная звезда относится к спектрально-двойным и затменно-переменным с периодом в три тысячи дней. Недалеко расположено рассеянное скопление М35. На небе выглядит по размеру как полная Луна, а фактически имеет поперечник 7 сл.

Возничий

Возничий — созвездие на северном полушарии неба. Капелла — блестящая желтая звезда 0m,09, «возглавляющая» созвездие. Она состоит из двух гигантов желтого цвета. Расстояние между ними — всего лишь один радиус земной орбиты. Двойственность Капеллы невозможно разглядеть в телескоп из-за небольшого углового расстояния, это доказывает лишь спектральный анализ. Две звезды обращаются друг от друга период, равный 104 земным суткам.

Второй по яркости после Капеллы является р Возничего, которая меняет блеск периодически. Интересна система ζ Возничего, состоящая из двух разных по всем показателям звезд. Первая является горячей голубовато-белой, в 13 раз превышающей Солнце по тяжести. Вторая – красновато-оранжевым сверхгигантом, тяжесть которого в 30 раз больше солнечной, а размер — в 300 раз больше. Такая огромная звезда вместила бы в себя, будучи на месте Солнца, орбиты всех планет до Марса.


В ε Возничего находится затменно-переменная звезда с самым грандиозным из известных нам периодов изменений в блеске — 27 лет. Данная система состоит из пары звезд — яркой и невзрачной. Видимая нам желтоватая звезда — сверхгигант с температурой 6300°. Она в 36 раз превосходит Солнце по тяжести и в 190 раз — по размеру. Вторая звезда, невидимая, еще больше. Это самая большая из всех звезд, которые нам известны. Диаметром в 2700 раз превосходящая солнечный, которая вместила бы в себя всю солнечную систему. Но ее блеск слаб, почти равен солнечному, так как Эпсилон А холодна и мала по плотности.

Созвездия в северном полушарии очень интересно наблюдать. В созвездии Возничего можно наблюдать не только необыкновенные затменно-переменные звезды, но и рассеянные скопления звезд М 36, 37 и 38. Это главным образом горячие белые звезды класса В и холодные звезды, похожие на Солнце. В трех скоплениях находится около 350 звезд.

Зодиак

В своём годовом движении среди звёзд Солнце описывает на небесной сфере полную окружность – эклиптику. Перемещаясь по эклиптике, Солнце последовательно переходит из одного созвездия в другое, таких созвездий 13, они образуют так называемый пояс зодиака и называются зодиакальными. «Зодиак» – имеющий тот же корень, что нынешний «зоопарк»; по-русски его переводят как «круг животных». Большинство из зодиакальных созвездий действительно носят названия животных, остальным народная фантазия дала символические названия.

Знаки зодиака

  1. В марте Солнце находится в созвездии Рыб. Все звёзды этого созвездия слабые, не ярче 3-й звёздной величины. В созвездии рыб расположена точка весеннего равноденствия, в которой Солнце переходит из Южного полушария в Северное.
  2. В апреле Солнце вступает в созвездие Овна (Овен – вышедшее из употребления слово, соответствующее мужскому роду от слова «овца»). Около 2 тыс. лет назад в этом созвездии находилась точка весеннего равноденствия. Сейчас, вследствие прецессии, она сместилась в созвездие Рыб.
  3. В мае – Солнце в созвездии Тельца. В этом созвездии около сотни звёзд, видимых невооружённым глазом. Наиболее яркая – Альдебаран – красный гигант. В 1054 году в созвездии Тельца произошла вспышка сверхновой звезды. В настоящее время на месте этой вспышки находится возникшая Крабовидная туманность.
  4. В июне Солнце приходит в созвездие Близнецов. Наиболее яркие звёзды этого созвездия – Поллукс и Кастор. В этом созвездии расположена точка летнего солнцестояния.
  5. В июле – Солнце в созвездии Рака. В этом созвездии нет ни одной яркой звезды.
  6. В двадцатых числах августа Солнце вступает в созвездие Льва. В нём несколько десятков звёзд. Наиболее яркие – Регул и Денебола.
  7. В сентябре дневное светило – в созвездии Девы. Наиболее яркая звезда этого созвездия – Спика. В созвездии Девы был обнаружен один из первых квазаров. В нём расположена точка осеннего равноденствия.
  8. В октябре Солнце проходит созвездие Весов – небольшое созвездие, в котором невооружённым глазом видны всего три звезды.
  9. В ноябре Солнце – в созвездии Скорпиона. Самая яркая звезда этого созвездия – красноватый Анторес. Интересна звезда Дзета Скорпиона – её светимость превосходит светимость Солнца в 400 000 раз.
  10. В ноябре же Солнце движется по созвездию Стрельца. В направлении этого созвездия находится центр нашей галактики.
  11. В ноябре-декабре – светило проходит в области созвездия Змееносец (в астрологии он не учитывается, но видимый путь Солнца проходит и по нему).
  12. В январе – Солнце в созвездии Козерога, не содержащем ярких звёзд.
  13. В феврале Солнце в созвездии Водолея.

Ещё в древности все зодиакальные созвездия получили символические обозначения, которые употребляются до нашего времени. Символа нет только у созвездия Змееносец.

Умеренные широты

характеризуются отчетливо выраженными сезонными изменениями температур. Холодное время года называется зимой, теплое – летом, а осень и весна являются переходными сезонами. В умеренных широтах отмечается большое разнообразие условий. В одних регионах летом очень жарко (от +32 до +38° С), в других – прохладно (в среднем +10° С). Зимы могут быть как весьма мягкими (+4° С), так и очень холодными (в среднем –23° С). Более того, поскольку на этих широтах сталкиваются контрастные арктические и субтропические воздушные массы, погода здесь очень неустойчива и быстро меняется как от суток к суткам, так и от года к году.

Доказательства движения Земли вокруг Солнца

Впервые предположение о том, что Земля движется вокруг Солнца по орбите высказал древнегреческий астроном Аристарх Самосский в III в. до н. э. Но этой идее не дали развиться контраргументы слишком влиятельных соперников: Аристотеля, Птолемея и Платона. Долгие столетия господствовала геоцентрическая система мира, вплоть до работ Коперника 1534 года. С этого периода стали укореняться мысли о наличии орбитального движения Земли.

Сравнение геоцентрической и гелиоцентрической системАвтр: Оригинальный образ Нико Ланга

Доказательствами того, что движение Земли вокруг Солнца существует являются:

  • параллактическое смещение звёзд дважды в год на один и тот же угол;
  • годичное аберрационное смещение звёзд;
  • непрерывное изменение положения Солнца на небе: изменяется полуденная высота Солнца, азимутальный угол восхода и заката.

Параллактическое смещение звёзд

Годичные параллаксы звёзд – изменение местоположения наблюдаемой звезды, объясняющееся изменением положения наблюдателя вследствие вращения Земли вокруг Солнца. Это смещение незаметно невооружённому глазу, так как звёзды удалены от нас на очень большие расстояния.

Для наблюдения за этим явлениям ранее использовали прибор гелиометр. В начале XX в. Фрэнком Шлезингером была разработана стандартная методика определения параллаксов способом фотографирования.


Современные способы измерения координат звёзд – космические телескопы и сверхдальная радиоинтерферометрия.

Движение Земли вокруг Солнца доказывает годичное аберрационное смещение звёзд

Аберрация – угол между наблюдаемым (видимым) и истинным направлением на светило. Годичное аберрационное смещение звёзд было открыто в 1728 году английским астрономом Дж. Брадлеем.

Дело в том, что пока свет от звезды доходит до окуляра прибора, наблюдатель вместе с прибором перемещается по орбите вокруг Солнца. Чтобы свет от звезды попал в объектив, нужно направить прибор не на истинное направление на звезду, а на расчетное.

Эклиптика

Нам кажется, что Солнце перемещается по небосводу, на самом деле это Земля вращается вокруг своей оси. Путь, который Солнце за год проходит по видимой части атмосферы, называют эклиптикой. Эклиптика – это сечение небесной сферы плоскостью земной орбиты. Небесный экватор – линия пересечения плоскости земного экватора с небесной сферой.

Эклиптика с небесным экватором в современную эпоху образует угол 23°27′. Места их пересечения называются точками весеннего и осеннего равноденствий. В этих точках Солнце бывает 20 либо 21 марта и 23 сентября.

Промежуток времени между двумя прохождениями Солнца через точку весеннего равноденствия называется тропическим годом. Тропический год на 20 мин. 24 сек. короче звёздного, т. к. точка весеннего равноденствия движется навстречу годовому движению Солнца.

Особенности

Лето в Южном полушарии длится с декабря по февраль, а зима — с июня по август. Из-за действия силы Кориолиса ветер в циклонах в Южном полушарии, в отличие от Северного полушария, вращается в направлении движения часовой стрелки, а в антициклонах — против часовой стрелки. В астрономический полдень Солнце в Южном полушарии южнее Южного тропика (например, в Новой Зеландии) находится точно на севере, тогда как в Северном полушарии севернее Северного тропика (например, в России) — точно на юге. Поэтому видимый путь Солнца по небосводу за день для наблюдателя в Новой Зеландии проходит справа налево (если стоять лицом к положению Солнца в полдень, то есть к северу, и спиной к югу и Южному полюсу мира), а не слева направо, как для наблюдателя в России. При положении наблюдателя между тропиками (например, в Эквадоре) путь Солнца по небу зависит от времени года, поскольку полуденное Солнце ближе ко дню декабрьского солнцестояния будет находиться в южной части неба, а ближе ко дню июньского солнцестояния — в северной части неба. Жители Южного полушария видят Луну «перевёрнутой». Соответственно и растёт она слева, а убывает направо (то есть последовательная смена фаз: ◑ ◐), тогда как в Северном полушарии всё наоборот ( ◐ ◑).

Южное полушарие состоит по большей части из океанов и морей, в то время как в Северном полушарии расположены значительные массивы суши. Население Южного полушария составляет примерно 110 от популяции Земли. Среди крупнейших по численности населения городских агломераций мира в Южном полушарии расположены, в частности, Джакарта, Сан-Паулу, Буэнос-Айрес, Рио-де-Жанейро, Киншаса.

В Южном полушарии находятся четыре континента (Антарктида, Австралия, бо́льшая часть (910) Южной Америки, часть Африки), часть Азии (часть островов Малайского архипелага), значительная часть островов Океании а также четыре океана (южная часть Атлантического, Индийского, Тихого океанов и весь Южный).

Звёздное небо Южного полушария

Звёздное небо средних широт Южного полушария сильно отличается от неба средних широт Северного полушария, в частности, набором наблюдаемых созвездий. Кроме того, здесь нет близкого по яркости аналога Полярной звезды (близкая к Южному полюсу мира сигма Октанта одновременно близка к пределу видимости невооружённым глазом), который бы указывал в данном случае направление на юг. Однако есть созвездие, подобное созвездию Большая медведица Северного полушария в том, что по нему можно определить направление на Южный полюс. Это — самое известное созвездие Южного полушария и самое маленькое по площади созвездие звёздного неба, Южный Крест. Если через его вертикальную «планку» мысленно провести линию кверху, то на расстоянии, примерно равном пяти длинам этой планки от её нижнего конца, будет Южный полюс мира небесной сферы, высота которого над горизонтом равна южной широте места наблюдения, а направление на него есть направление на Южный полюс. Созвездие это настолько известно, что изображено крупным планом на государственных флагах Австралии, Бразилии (среди восьми других созвездий и отдельных звёзд), Новой Зеландии, Папуа — Новой Гвинеи, Самоа, на флаге территории под управлением Новой Зеландии — Токелау, на флагах Внешних территорий Австралии — неофициальном Кокосовых островов и официальном острова Рождества, на государственных гербах Австралии, Бразилии, Новой Зеландии, Самоа.

Особенности и отличия Северного полушария

Летний период здесь длится с июня – по август, в то время как зимний с декабря – по февраль. К тому же, ввиду действия силы Кориолиса, ветра в циклонах и ураганах на этом полушарии движутся против часовой (а в антициклонах – наоборот).

А чем же отличается Северное полушарие от Южного? Во-первых, как это ни странно, температуры Северного полюса не настолько суровы, по сравнению с Южным. Дело в том, что зона Северного полюса — океан, а Южного — Антарктида. Вода лежит на более низком уровне и неплохо проводит тепло.

Во-вторых, разница во вращении циклонов с антициклонами в разных полушариях. Об этом говорилось выше.


В-третьих, есть отличия в текущих временах года. Так, если на Северном лето, то на Южном – зима.

Можно упомянуть и уникальную для разных частей света фауну, неравномерные и различные распределения суши и воды, разницу в общей численности населения и наборах звёзд на ночном небе.

Орион — самое яркое созвездие северного полушария

На звездном небе не сыщешь такого же созвездия, как Орион, так как оно вмещает в себя массу интересных объектов, которые легко наблюдать.

Ригель — ярчайшая звезда из созвездия Орион. Ее излучение имеет голубовато-белый оттенок, поверхность раскалена почти до 13000°. Ригель отличается значительным блеском (0m,3), удивительно, но данная звезда выделяет свет в 23000 раз более яркий, чем Солнце. Загадка исключительно высокой яркости Ригеля не только в температуре, но и в его размере. Ригель больше солнца в 33 раза и считается сверхгигантской звездой.

Каким великим ни был бы Ригель, звезда Бетельгейзе значительно больше. Неслучайно Орион — самое яркое созвездие северного полушария. С помощью интерферометра поперечник Бетельгейзе неоднократно измеряли, и оказалось, что в диаметре Бетельгейзе превосходит наше Солнце в 450 раз! Если заменить Солнце на Бетельгейзе, то звезда заняла бы места четырех планет до Марса включительно! А если заменить Солнце на Ригель, то своим жаром голубовато-белый гигант испепелил бы все живое на Земле.

Звезда Беллатрикс — это γ Ориона, менее яркая, чем Ригель и Бетельгейзе. Но, несмотря на это, тоже звезда-гигант, даже горячее Ригеля. Температура ее поверхности более 20000°. В Средневековье мифологическая Беллатрикса считалась воительницей. В астрологической книге Средневековья есть забавная справка, говорящая о том, что «женщины, рожденные под этой звездой, более счастливы и разговорчивы.

Безымянная, четвертая звезда χ в фигуре Ориона — это звезда еще более горячая, с температурой около 25000° на поверхности.

К созвездию Ориона принадлежит еще пара звезд σ и λ. Одна из них является самой горячей среди ярко-светящихся в созвездии, ее температура почти 30 000°.

Природа туманностей Андромеды и Ориона, ярчайших на звездном небе, абсолютно различна. Андромеда — гигантская и очень далекая система, состоящая из десятков миллиардов светил. Туманность Ориона значительно меньше. В среднем ее поперечник составляет 5 световых лет. Туманность Андромеды представляет собой галактику, расположенную по соседству с нами. Туманность Ориона пересекается с нашей Галактикой в 350 световых годах от Солнца.


С этим читают