Zametki na polyah (akor168) wrote,
Zametki na polyah
akor168

Categories:

О смене времен года и угле наклона

В России Жара и естественно мысли приходят на климатическую тему. Кто из нас может похвастаться знанием того, почему на земле есть лето, а есть зима? По идее это должны изучать в школе, однако я вот лично вспоминаю свои уроки географии и у меня откровенно закрадывается ощущение, что мои учителя физики и географии сами имели весьма смутное представление о механизме смен года. По крайней мере я совершенно не помню, чтобы это кто-то объяснял методом, кроме как - прочитай главу из учебника. Прочитав, и даже сделав вид, что понял, через несколько лет обычно твердо о сем забываешь. Потом снова интересуешься, читаешь, и снова забываешь.

Если, однако вкратце, то фишка в том, что наша планета очень нехило наклонена к плоскости вращения вокруг солнца. Нехило - это аж 23 градуса. Если вы возьмете шарик, наколете его иголкой на диаметр и пометите противоположные дырки как Южный полюс(красный) и Северный(синий). Теперь направьте шарик синей точкой в потолок и ходите вокруг стола с лампой. Это значится нулевой угол наклона. Если же вы однако направите шарик синей точкой в сторону лампы, то тут уже угол наклона будет 90 градусов. Как видим, 23 градуса это нечто между, и на самом деле довольно прилично.

Что этот угол меняет? Весьма многое, ведь если у нас нет никакого наклона, то солнечные лучи, к примеру, никак не смогут достать макушки как северного так и южного полюсов - там должна быть круглый год полярная ночь. Однако если мы наклоним, то ситуация меняется. По сути дела, в определенный момент на северном полюсе солнце начинает светить, как оно бы светило на 90-23=67 градусах широты при нулевом угле. И это, как вы понимаете, применимо к любой другой точке земного шара. Другими словами, летом, мы все живем на 23 градуса южнее, а зимой, значится, на 23 градуса севернее. А теперь посмотрите на вашу текущую широту и прибавьте 23 на север и на юг. В этом смысле тропики, например, это там, где летом считаем по экватору, по максимуму. А полярная ночь, в свою очередь, это там, где проходит полярный круг, а это, (сюрприз!) 90-23=67 градусов.

Собственно, это присказка была, а вот собственно сказка, и мой вопрос, ради которого, я и написал это вступление.

Предположим, что у нас нет этого самого наклона. Тогда у нас не будет смены времен года, и на каждой широте будет более или менее фиксированная температура (воздушные и водные течения конечно могут внести коррективы, но мы ими пока пренебрежем)

Вопрос, какой широте тогда будет соответствовать граница нулевой температуры, то есть граница вечной зимы, то есть широта выше которой, солнечная энергия, скорректированная с учетом угла (E=E_0*Cos[a]) неспособна нагреть землю выше 273К.

Я провел прикидки, исходил из того, что равновесная темпертатура абсолютно черного тела, находящегося на расстояние земли от солнца около 300К (солнечная энергия на единицу площади где-то 1.4квт/м^2) - температура на экваторе. Простая тригонометрия (E=E_0*Cos[a]), и закон, что излучение абсолютно черного тела пропорционально четвертой степени температуры. То есть считаем угол
Cos[а]=(273/300)^4=0.6857=Cos[47] (в градусах). И таким образом широта (от экватора), где-то 90-47=43 градуса (update: Я мог перепутать от чего считать угол, то есть вычитать из 90 не надо, и тогда получается чуть севернее, то есть 47 градусов - где-то по Астрахани/Донецку).

Так вот, у меня получилась где-то широта Сочи (update: Астрахани). Другими словами, если бы нашу землю никто не наклонил, все что выше Сочи (Астрахани), то есть Европа, Россия, Канада, было бы царством Снежной Королевы. Полезно иметь это ввиду, жалуясь на текущую жару.
Subscribe

  • 3-0 vs 42-0

    To put the magnitude of the U.S. defeat in context, losing 3-0 in soccer is the equivalent of losing 42-0 in football. Реально улыбнуло, поскольку…

  • Анекдоты: полная потеря смысла при пересказе

    Знаете, когда обсуждается сложность перевода с одного языка на другой, обычно рассказывается пример с круглым столом где каждый знает языки двух…

  • полезность регулярных проф-заметок

    Терри Тао пишет аж в 2013 году(в комментах) про полезность ведения ЖЖ собственного блога, в котором можно записывать прочитанные результаты,…

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 17 comments

  • 3-0 vs 42-0

    To put the magnitude of the U.S. defeat in context, losing 3-0 in soccer is the equivalent of losing 42-0 in football. Реально улыбнуло, поскольку…

  • Анекдоты: полная потеря смысла при пересказе

    Знаете, когда обсуждается сложность перевода с одного языка на другой, обычно рассказывается пример с круглым столом где каждый знает языки двух…

  • полезность регулярных проф-заметок

    Терри Тао пишет аж в 2013 году(в комментах) про полезность ведения ЖЖ собственного блога, в котором можно записывать прочитанные результаты,…