Земля и небо являются фундаментальными частями нашего природного мира. На этом уроке эти концепции будут рассмотрены с точки зрения астрономии и наук о Земле, объяснено, как они взаимодействуют и влияют друг на друга. Хотя может показаться, что Земля и небо — отдельные области, они во многом взаимосвязаны, что влияет на окружающую среду, климат и жизнь на Земле.
Наша планета Земля — одна из восьми планет Солнечной системы, обращающаяся вокруг Солнца каждые 365,25 дней. Ось Земли наклонена под углом около 23,5 градусов относительно ее орбиты вокруг Солнца. Этот наклон отвечает за смену времен года по мере вращения Земли вокруг Солнца. В полушарии, которое наклонено к Солнцу, наблюдаются более высокие температуры и более длинные дни, отмечая летний сезон, в то время как в противоположном полушарии наблюдается зима.
Атмосфера Земли — это слой газов, который окружает планету, защищая ее от вредного излучения Солнца и помогая регулировать температуру. Атмосфера состоит в основном из азота (78%) и кислорода (21%) с небольшим количеством других газов, таких как аргон и углекислый газ. Атмосфера разделена на несколько слоев, от нижнего к высшему: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу. Каждый слой имеет свои характеристики и функции, как, например, озоновый слой в стратосфере, который поглощает и рассеивает ультрафиолетовое солнечное излучение.
Небо — это атмосфера Земли, видимая с поверхности планеты. Когда мы смотрим вверх, мы видим голубое небо днем из-за рассеяния солнечного света атмосферой. Это рассеяние более эффективно для более коротких волн света (синий), чем для более длинных волн (красный). На восходе и закате свету приходится проходить через большую часть атмосферы Земли, в результате чего большая часть синего света рассеивается и небо становится красным или оранжевым.
Ночью, когда часть Земли, на которой вы находитесь, обращена от Солнца, вы можете видеть звезды, планеты и Луну. Звезды — это огромные далекие солнца, излучающие свет, а планеты, такие как Венера и Марс, расположены ближе к Земле и светятся, отражая солнечный свет. Узоры, которые звезды образуют на небе, известны как созвездия, которые использовались для навигации и рассказывания историй на протяжении всей истории человечества.
Луна, единственный естественный спутник Земли, проходит через разные фазы в зависимости от своего положения относительно Земли и Солнца. Эти фазы включают Новолуние, когда оно выравнивается между Землей и Солнцем; Полнолуние, когда Земля находится между Луной и Солнцем; и первая и последняя четверти, когда мы видим освещенную половину Луны. Цикл фаз повторяется каждые 29,5 дней.
По мере того как Земля вращается вокруг Солнца, видимые созвездия на ночном небе меняются. Это связано с тем, что ночная сторона Земли в разное время года обращена к разным частям космоса. Кроме того, положение Солнца на небе меняется в течение года, достигая самой высокой точки в день летнего солнцестояния и самой низкой точки в день зимнего солнцестояния.
Затмение происходит, когда Земля, Луна и Солнце выравниваются. Во время солнечного затмения Луна проходит между Землей и Солнцем, отбрасывая тень на Землю и временно блокируя свет Солнца в некоторых областях. Во время лунного затмения Земля находится между Солнцем и Луной, и тень Земли падает на Луну. Солнечные затмения могут происходить только во время новолуния, а лунные затмения происходят во время полнолуния.
Световое загрязнение, вызванное чрезмерным искусственным освещением, может значительно снизить видимость звезд на ночном небе. Это особенно заметно в городских районах, где из-за концентрации искусственного освещения трудно наблюдать все, кроме самых ярких звезд и планет.
Земля и небо тесно переплетаются, предлагая нам окно в более широкую вселенную и наше место в ней. От понимания основ земной атмосферы и ее движения в космосе до наблюдения за звездами, планетами и Луной на небе — всегда можно открыть что-то новое. Хотя световое загрязнение усложнило наблюдение за ночным небом, все еще есть много мест и времен, когда чудеса Вселенной видны невооруженным глазом, напоминая нам о красоте и сложности мира, в котором мы живем.
