НОА 2018, II кръг (областен), 5–6 клас — Задача 2. Сезони

• А) Зимно слънцестояние – 21-22 декември; пролетно равноденствие – 20-21 март; лятно слънцестояние – 20-21 юни; есенно равноденствие – 22-23 септември.

  Достатъчно е да се посочи само по един от възможните варианти за всяка дата.

• Б) Виж схемата „Земната орбита около Слънцето – поглед „отгоре““ към решението: положение 1 – пролетно равноденствие, 2 – лятно слънцестояние, 3 – зимно слънцестояние, 4 – есенно равноденствие.

• В) Изгрев на Слънцето на северния полюс – при пролетното равноденствие, 20-21 март; залез – при есенното равноденствие, 22-23 септември. Средата на полярния ден е при лятното слънцестояние (20-21 юни), а средата на полярната нощ – при зимното слънцестояние (21-22 декември).

Смяната на сезоните на Земята става поради наклона на земната ос и годишното движение на Земята около Слънцето, при което земната ос остава успоредна сама на себе си. По тази причина през различните годишни времена северното полукълбо и южното полукълбо на нашата планета са различно огрети от Слънцето.

Сслънцестоянията и равноденствията бележат моментите от годината, когато земната ос е ориентирана по характерен начин спрямо Слънцето. Това е представено на следващата схема, която показва как изглежда земната орбита, условно казано, „отстрани“ (докато на Фиг. 4 е дадена земната орбита, условно казано, при поглед „отгоре“).

Земна орбита около Слънцето – поглед „отстрани“

Поради особеностите на календара, който ползваме, датите на равноденствията и слънцестоянията не са точно фиксирани. В зависимост от редуването на обикновени и високосни години тези дати могат да се различават с един-два дни в различните години. Зимното слънцестояние се случва на датите 21-22 декември, пролетното равноденствие – на 20-21 март, лятното слънцестояние – на 20-21 юни, есенното равноденствие – на 22-23 септември. За участниците в олимпиадата е достатъчно да посочат само по един от възможните варианти за всяка от съответните дати.

Сравняваме как е осветен от Слънцето северният полюс на Земята според двете схеми. Виждаме, че в положение 2 на схемата с поглед „отстрани“ северният полюс е в най-силна степен наклонен към Слънцето и най-обширна област от земната повърхност около него е осветена от слънчевите лъчи. Това съответства на положение 2 на схемата на земната орбита при поглед „отгоре“. Следователно тогава е и моментът на лятно слънцестояние. Означаваме този момент на схемата с поглед „отгоре“. Чрез аналогични разсъждения определяме кои положения на Земята съответстват и на другите три характерни моменти и ги означаваме на схемата.

Разглеждаме схемата с поглед „отгоре“, като обръщаме специално внимание на границата между дневната (светлата) и нощната (тъмната) страна на Земята. В положение 1 тази граница минава точно през северния полюс. В предходното положение на Земята той е бил в тъмнина, а после бива вече огрят от Слънцето.

Земната орбита около Слънцето – поглед „отгоре“.

Това означава, че началото на полярния ден на северния полюс съвпада с датата на пролетното равноденствие 20-21 март. Тогава е и единственият изгрев на Слънцето през годината. Очевидно средата на полярния ден е при лятното слънцестояние на 20-21 юни. По-нататък съобразяваме, че краят на полярния ден настъпва при есенното равноденствие на 22-23 септември, когато е единственият залез на Слънцето. Оттогава започва полярната нощ. Средата на полярната нощ е при зимното слънцестояние на 21-22 декември.

Критерии за оценяване (общо 15 т.):

За посочване на датите на равноденствията и противостоянията – 4 т.

За означаване на положенията на Земата на схемата (Фиг.4) и обяснение – 6 т.

За посочване на датите на изгрева и залеза на Слънцето на северния полюс и обяснение – 5 т.