O pogodzie - Kazimierz Szulc

 Każdy z nas widzi, że stan pogody, pośród któ­rej żyjemy, przedstawia rozmaite zjawiska, nawet powtarzające się mniej albo więcej prawidłowo. Tak np. przywykliśmy do tego, że w każdym roku wy­stępują cztery pory, różniące się jedna od drugiej stopniem ciepła, postacią opadów i t d,; dalej zauważamy, że nawet w ciągu każdej doby jedna pora bywa najcieplejszą (wkrótce pc południu), inna znów najzimniejszą (w nocy); widzimy także, że śnieg nie upada nigdy u nas w lecie, grad nigdy w zimie; zauważamy tak samo powstawanie rozmaitych wia­trów o różnych kierunkach i różnej sile; z tych wia­trów jedne sprowadzają nam czas, jak mówimy, ła­dny, pogodny, inne znów — czas brzydki, słotny i t. d. i t. d. Ponieważ takie i inne tym podobne zja­wiska odbywają się w powietrzu, zatem zaliczamy je do tzw. zjawisk powietrznych. Jak było powiedziane, te zjawiska powietrzne spostrzegamy wszyscy, ale najczęściej nie zastanawiamy się nad niemi, nie dziwimy się im choćby dla tego, źe jesteśmy przyzwyczajeni do ich powta­rzania się. Jak sięgniemy pamięcią, zawsze w roku występuje zima> wiosna, lato i jesień; zawsze po dniu następuje noc, a po nocy znów dzień; zawsze zda­rzają się deszcze, burze, śniegi, grady i t. d. Podo­bne rzeczy pamiętają z dawniejszych czasów ojcowie nasi, ich ojcowie także to samo sobie przypominali i i d. Chyba tylko, jeśli zdarzy się pod tym wzglę­dem coś niezwykłego, wtedy zwracamy na to wię­kszą uwagę, a może i radzibyśmy dojść, dlaczego się tak stało. 

Ot np. grudzień 1898 r. i styczeń 1899 r. były niezwykle cieple; albo znów któreś lato zda­rzyło się wyjątkowo suche, lub niezwykle mokre, albo też jakaś zima była wyjątkowo śnieżna i t. p. Jednak nie tylko te wyjątkowe zjawiska w prze­biegu pogody zasługują, aby na nie zwrócić uwagę. Przeciwnie, warto zastanowić się nad tern, jaka jest przyczyna tego zwykłego porządku rzeczy, jaki w tym względzie widzimy. Powinniśmy starać się zrozumieć zjawiska powietrzne chociażby z tego pra­ktycznego powodu, źe z warunkami pogody są zwią­zane rozmaite rodzaje pracy naszej, że pośród tych warunków żyjemy. Niedaleko szukając, weźmy pod uwagę gospodarza na wsi; v jfczak prawie wszystkie jego prace ogromnie zależą od wpływów pogody, a ostatecznie urodzaj lub nieurodzaj w wielkim sto­pniu jest zależny od sprzyjającego lub nie sprzyjają­cego przebiegu stanu pogody. Mógłby ktoś powiedzieć, źe to obchodzi tylko rolników, bo n. p. szewc może doskonale szyć buty tak samo podczas deszczu, jak i w czasie pięknej pogody; otóż nieprawda, gdyż i szewc potrzebuje jeść chleb, który wypiekamy prze­cież z mąki, a mąka pochodzi ze zboża, dostarcza­nego przez rolników. Takie niepowodzenie, jak ogólny  nieurodzaj, obchodzi wszystkich mieszkańców kraju i jest dla nich klęską. Jeśli się zdarzy coś takiego, co może sprowadzić nieurodzaj, np. za suche lub za mokre lato i t. d., to zaraz powiadamy sobie wszyscy chleba nie będzie - a za tern idzie głód, nędza i inne nieszczęścia. W tej książeczce zajmiemy się właśnie zjawi­skami, od których zależy pogoda, i postaramy się uchwycić ich przyczyny i wytłumaczenie.

Jeszcze jedna uwaga: zwykle w potocznej mo­wie pod nazwą »pogoda« rozumiemy czas ładnej po­gody, a więc n. p. porę słoneczną, suchą, bez słoty i błota, bez zawieruchy; odwrotnie, porę słotną, pochmurną, z przykrym wiatrem nazywamy " niepo­godą ". Otóż nie jest to zupełnie słuszne: pogoda za­wsze jest jakaś, czy to słotna, czy też bez słoty, wietrzna lub spokojna, pochmurna lub, kiedy słońce pięknie nam świeci i t. d. Można tylko odróżniać pogodę przyjemną od nieprzyjemnej, piękną od brzyd­kiej, ale taka lub inna pora pod tym względem zawsze będzie miała jakiś stan pogody. Z tego po­wodu nie ma przyczyny mówić o " niepogodzie ", bo nie może być braku pogody, jeśli przez pogodę bę­dziemy rozumieli każdorazowy stan powietrza, który zresztą może być sprzyjający albo nie sprzyjający. Takiego zapatrywania będziemy się trzymali i w tej  książeczce.

Chcąc należycie zrozumieć przebieg tych zja­wisk w powietrzu, które określają stan pogody, mu­simy naprzód rozpatrzeć ogólną przyczynę, wpływa­jącą na takie zjawiska. Tą ogólną podstawą jest cie­pło, to ciepło, którego większy lub mniejszy stopień i wogóle zmiany odczuwamy przy różnych stanach pogody. A ponieważ, jako źródło tego ciepła musimy uważać słońce, które ogrzewa ziemię, więc też należy nam zacząć od zrozumienia, w jakiem położeniu względem słońca pozostaje nasza ziemia.

Ziemia i słońce 

Postać ziemi

Ziemia ma postać dosyć kształtnej kuli, bardzo niewiele spłaszczonej w dwóch przeciwległych pun­ktach. To spłaszczenie jest tak niewielkie, że, gdy­byśmy przygotowali jakąkolwiek kulę np. drewnianą, małych rozmiarów i spłaszczoną w takiej samej mie­rze, jak ziemia, to na oko trudno by odgadnąć, że ta mała kula różni się swym kształtem od dokła­dnej kuli. Ten kulisty kształt ziemi nie zgadza się pozor­nie, ale tylko pozornie, z tym, co widzimy wprost. Mianowicie, jeśli rzucimy okiem na około siebie w miejscu zupełnie otwartym, to ujrzymy część po­wierzchni ziemi, jako płaską i otoczoną kołem. Otóż to, co widzimy w takich warunkach, czyli t. zw. widnokręgu, jest tylko maleńką częścią ogromnej powierzchni całej kuli ziemskiej i dlatego wydaje się nam płaską; jednak na prawdę jest to część okrą-głej powierzchni ziemi. Dowód najlepszy mamy w tym, że skoro staniemy-na wzgórku lub w ogóle na jakimś wzniesieniu, to widnokręg rozszerza się tym bardziej, im na większym wzniesieniu stoimy; to znaczy, że możemy wtedy widzieć przedmioty coraz dalsze, tym dalsze, im wyżej stoimy. Tak będzie nawet wtedy, gdy widnokrąg jest zupełnie otwarty, t. j. nie ma ani drzew, ani budynków, ani w ogóle żadnych wyniosłości, które by zakrywały wi­dok, odsłaniając go dopiero wtedy, kiedy wyżej sta­niemy.

Obrót ziemi wokół własnej osi

Kula ziemska nie pozostaje nieruchomą; obraca się ona na około pewnego kierunku, przechodzącego przez jej środek podobnie, jak bąki blaszane, które są używane jako zabawki dziecinne, a które, puszczone  w ruch, wirują wokoło swojej osi. Różnica jest ta, że ziemia obraca się z mniejszą prędkością niż taki bąk? gdyż jeden całkowity obrót na około osi odbywa zie­mia w ciągu jednej doby, L czyli 24 godzin. Obrót ziemi na około osi podobny jest też do obracania się koła na osi wozu (Fig. 3).

Kierunek N S, około którego ziemia się obraca, nosi nazwę osi ziemskiej. Punkty N i S - dwa końce tej osi, leżące na powierzchni ziemi, są to tzw. bieguny ziemskie; jeden z nich jest północny à drugi południowy. W tych właśnie punktach zie­mia jest spłaszczoną, jak to było powiedziane powy­żej. Gdybyśmy przeprowadzili przez środek ziemi płaszczyznę, prostopadłą do osi, to taka płaszczyzna przecięłaby powierzchnię ziemi według' wielkiego koła, noszącego nazwę równika (na Fig. 3, E E). Równik dzieli całą ziemię na dwie półkule: północną; i połu­dniową. Każda miejscowość na ziemi wskutek obrotu ziemi opisuje koło, mniejsze od równika, ale tak samo prostopadłe do osi ziemskiej; te koła są to t. zw. równoleżniki (na Fig. 3, A A, B B i t d.). Np. miej­scowość A przy obrocie ziemi porusza się po równo­leżniku AA, miejscowość B po równoleżniku BB itd.; te miejscowości, które leżą na samym równiku, po­ruszają się oczywiście po samym równiku. Nie należy sądzić,, że równik, równoleżniki itd. są to jakieś linie, które ktoś na prawdę przeprowa­dził na ziemi; my tylko w myśli wyobrażamy sobie, że te linie są naznaczone, a to dla łatwiejszego okre­ślenia położeń różnych miejsc na ziemi.

Dzień i Noc

Wskutek obrotu ziemi na około osi dzieje się to, że po dniu następuje noc, a po nocy dzień. Wi­dzimy codziennie, że słońce porusza się nad naszym widnokręgiem; mianowicie rano słońce ukazuje się na widnokręgu po stronie wschodniej, w ciągu dnia podnosi się nad widnokręgiem coraz wyżej i w samo południe stoi najwyżej na niebie i to po stronie południowej, odtąd słońce obniża się nad widnokrę­giem, a wreszcie pod wieczór chowa się pod widnokrąg po jego zachodniej stronie. Od tej chwili słońce przestaje oświecać nasz widnokrąg i następuje u nas noc. Naprawdę jednak to nam się tylko wydaje, że słońce w ten sposób porusza się nad naszym widno­kręgiem; właściwie to nasz widnokrąg obracając się razem z ziemią około jej osi, zwraca się do słońca, lub odwraca się od niego.

Żeby lepiej sobie to przedstawić, stańmy na środku pokoju, oświetlonego lampą i powoli obracajmy się wkoło, stojąc ciągle na miejscu. Zobaczymy wtedy, że światło lampy będzie padało na różne strony na­szego ciała, ale nie na wszystkie od razu, tylko po kolei: raz na twarz, raz na prawy bok, raz na plecy, raz na lewy bok i t. d.; równocześnie strona naszego ciała, przeciwna oświetlonej, zawsze będzie w cieniu. Gdy twarz mamy oświetloną, to plecy nasze są w cie­niu: wtedy na twarzy jest jakby dzień, a na plecach jakby noc. Gdy obrócimy się tak, że twarz wyjdzie z światła i zanurzy się w cień, to plecy zaczną wcho­dzić w światło: wtedy na twarzy robi się noc, a na plecach zaczyna się dzień.

Otóż tak samo zupełnie zwraca się do słońca i odwraca się od niego nasz widnokrąg razem z zie­mią przy jej obrocie naokoło osi. Jeśli nasz widnokrąg jest w miejscu A (Fig. 4), to słońce znajduje się nad naszym widnokręgiem  i wtedy u nas panuje dzień; gdy wskutek obrotu ziemi nasz widnokrąg  przyjdzie w położenie A, to słońca nie widzimy i mamy wtedy noc. W ciągu doby nasz widnokrąg przyjmuje coraz inne nachyle­nie względem słońca, ale, ponieważ my, tak samo, jak i nasz widnokrąg, obracamy  się razem z ziemią ną około jej osi, więc tego własnego naszego ruchu zauważyć nie możemy; to też wydaje się nam, że słońce porusza się, wznosi się nad nami wyżej lub niżej, a my stoimy w miejscu. Przez długi czas da­wniej tak też ludzie myśleli, dopóki nie odkryli pra­wdziwej przyczyny tych zjawisk.

Obrót ziemi na około osi, który sprawia pozorny ruch słońca, musi mieć odwrotny kierunek, niż ten,  w którym widzimy, że się słońce porusza. Tak samo zupełnie, gdy jedziemy koleją np. w stronę od Lwowa do Krakowa, to się nam wydaje, patrząc przez okno wagonu, że przeciwnie, my stoimy w miejscu, a przed­mioty przy drodze jak drzewa, słupy, budynki i t. d., poruszają się odwrotnie w stronę od Krakowa do Lwowa, Widzimy, że słońce porusza się od wschodu ku zachodowi, więc powiedzieć trzeba, że ziemia obraca się na około osi w kierunku od zachodu ku wschodowi. Podobnie, jak słońce, tak też księżyc i gwiazdy wschodzą i zachodzą, poruszając się ciągu doby nad naszym widnokręgiem; każdy z nas to uważał.

Przyczyna takiego ruchu księżyca i gwiazd jest ta sama, co i pozornego ruchu słońca w ciągu dnia t. j. obrót ziemi około osi. Jak z wysokości słońca nad widnokręgiem potrafimy wiedzieć, która jest godzina dnia, tak też z położenia gwiazd na niebie możemy zmiarkować, która jest godzina w nocy. W ten sposób rozumiemy, skąd powstaje dzień i noc. Inna jest sprawa, że dzień albo noc, jak wiemy, nie są jednakowo długie przez cały rok w tym samem miejscu na ziemi; to znów jest związane z porami roku i zależy jeszcze od innego ruchu ziemi, miano­wicie od jej ruchu na około słońca.

Ruch ziemi na około słońca.

Słońce i ziemia unoszą się w przestrzeni świata tak, że ziemia porusza się na około słońca. Tym spo­sobem ziemia nasza posiada dym ruchy równoczesne: jeden na około własnej osi, a drugi na około słońca. Te dwa ruchy nie przeszkadzają sobie wzajemnie w niczym. Wszak przecież możemy sobie wyobrazić, że bąk, który wiruje na około własnej osi, obnosimy równocześnie po pokoju np. na około lampy; wtedy en bąk będzie odbywał dwa ruchy równocześnie, jak to wyobrażamy sobie względem ziemi. Albo je­szcze inaczej byłoby to samo, gdybyśmy np. obracali się w młynka, stojąc na podłodze karuzelu, który sam jest w ruchu; wtedy my, młynkując, przedsta­wialibyśmy ziemię, a środkowy słup karuzelu byłby słońcem, na około którego my krążymy. Jakże to dzieje się że ziemia nieustannie krąży na około słońca i ani się nie zbliża do niego zanadto, ani też nie odbiega od niego? Przyczyna polega tutaj na przyciąganiu ziemi przez słońce i na tym rozpę­dzie, który ziemia posiada, krążąc na około słońca. Słońce przyciąga ziemię w swoją stronę podobnie, jak magnes przyciąga kawałek żelaza. 

Jednak mały kawałek żelaza, jak wiemy, zbliża się do magnesu wskutek przyciągania; otóż zdawałoby się, że i zie­mia, przyciągana przez słońce, powinna by przybliżyć się do niego, powinna by " upaść " na słońce," zwłaszcza, że słońce jest daleko większe od ziemi. Otóż takiemu spadnięciu ziemi na słońce, przeszkadza jej rozpęd, który ona posiada przez to, że krąży na około słońca. Przykłady takiego powstrzymania spadnięcia przez rozpęd widujemy i na ziemi. Wiemy np., że kula ar­matnia, wylatując z armaty przy wystrzale, nie spada na ziemię zaraz po wyjściu z armaty, a tylko przebiega w powietrzu po pewnej krzywej linii i upada na ziemię dopiero w jakiejś odległości od armaty; dzieje się tak, pomimo, że kula jest ciężka i wskutek tego powinna spaść na ziemię zaraz, gdy z armaty wyjdzie. Temu przeszkadza właśnie rozpęd, który kula nabrała wskutek wystrzału. Gdy siła wystrzału była większą, to kula nabiera większego rozpędu i upada na ziemię, dalej od armaty, niż wtedy, gdy wystrzał był słabszy; to znaczy, że większy rozpęd dłużej powstrzymuje spadek kuli. Ten rozpęd kuli z czasem słabnie, gdyż powietrze stawia opór jej ruchowi.

W podobny sposób ziemia nie upada na słońce: chroni ją od tego jej wielki rozpęd. Gdyby ziemia w jakikolwiek sposób została zatrzymaną w swym ruchu, na około słońca, wtedy straciłaby swój roz­pęd i upadłaby prosto na słońce, a wielkie gorąco zabiłoby wówczas wszelkie życie na ziemi. Gdyby, odwrotnie, słońce przestało przyciągać ziemię, to wtedy ziemia odleciałaby od słońca wskutek rozpędu tak samo, jak kamień, uwiązany na sznurku przy szybkim obrocie odlatuje daleko w bok, gdy sznurek się zrywa. W takim razie nastałoby na ziemi wiel­kie zimno, które by także zabiło życie. Widzimy za­ tym, że przyciąganie ziemi przez słońce i jej rozpęd są tymi dobrodziejstwami, które sprawiają, że ziemia jest ogrzewaną przez  słońce nie za silnie i nie za słabo, a tylko w samą miarę tak, jak potrzeba, aby­śmy mogli istnieć. Ruch ziemi na około słońca odbywa się, w ten sposób, że ziemia porusza się po drodze prawie zupeł­nie kołowej, która jest kołem bardzo niewiele spłaszczonym. Prawie w samym środku tego spłaszczo­nego koła znajduje się słońce, a środek ziemi zostaje zawsze na obwodzie owego koła (Fig. 5). Całkowity jeden obrót na około słońca dokonywa ziemia przez

Ruch ziemi wokół słońca

jeden rok (dokładniej przez 365 dni 5 godzin 48 mi­nut i 48 sekund). Ponieważ droga ziemi na około słońca jest ko­łem, cokolwiek spłaszczonym, a słońce znajduje się nie zupełnie w środku tego koła, więc odległość ziemi od słońca nie jest jednakową przez cały rok, a tylko bywa większą, lub mniejszą. Ziemia bywa bliżej słońca, lub dalej, ale zmiany są tu niewielkie; w każdym razie to oddalenie ziemi od słońca wynosi około 20 milionów mil. Jest to tak wielka odległość, że chcąc ją przebyć pociągiem błyskawicznym kolei żelaznej takim, jak ten, który ze Lwowa do Krakowa jedzie sześć godzin, to do słońca musielibyśmy jechać bez przestanku około 300 lat. Możemy sobie wyobrazić, jak bardzo gorą­cem jest słońce, kiedy z tak wielkiej odległości po­trafi nas jeszcze tak silnie prażyć, jak np. w lecie w południe podczas dnia upalnego! W porównaniu z odległością do słońca ziemia ma rozmiary znacznie mniejsze. Ten sam pociąg' ko­lei żelaznej, który do słońca musiałby jechać około 300 lat, mógłby objechać ziemię w 28 dni.

Przy krążeniu ziemi na około słońca oś ziem­ska pozostaje trochę nachyloną i to ciągłe jednakowo do płaszczyzny, w której leży owa okrągła droga ziemi; stara się to wyobrazić fig. 5, gdzie ns przed stawia kierunek osi ziemi. Ażeby taki ruch ziemi le­piej sobie wyobrazić, postawmy na stole lampę i na około tej lampy prowadźmy po stole wirującego bąka, którego oś byłaby Ciągle jednakowo nachyloną do powierzchni stołu. Jeśli tego bąka będziemy prowa­dzili na około lampy po drodze kołowej, to wtedy lampa przedstawi nam słońce, wirujący bąk: ziemię, oś bąka: oś ziemską, a stół: tę płaszczyznę, w której ziemia krąży na około słońca. Nachylenie osi ziemi jest dla nas bardzo wa­żne, bo jak zobaczymy dalej, od tego nachylenia za­leżą nasze pory roku.

Pory roku.

Ponieważ oś ziemska jest ciągle jednakowo na­ chyloną do płaszczyzny, w której ziemia krąży na około słońca, więc też w całym roku ziemia zajmuje rozmaite położenia względem słońca. Widać to nafig. 5, gdzie są przedstawione 4 położenia ziemi w jej rocznym ruchu, a mianowicie: dnia 20 marca, 21czerwca, 22 września i 21 grudnia. Te same położe­nia ziemi przedstawia fig. 6 cokolwiek w większych rozmiarach. Widzimy tutaj, że np. dnia 20 marca i 22 września ziemia jest tak położoną względem  słońca, że równik ziemski (r r), gdybyśmy go przedłu­żyli na zewnątrz ziemi, przeszedłby swoim przedłuże­niem przez słońce; natomiast dnia 21 czerwca takie przedłużenie równika przeszło pod słońcem, a dnia 21 grudnia: nad słońcem. 

oś nachylenia ziemi

Znaczy to, że dnia 20 marca 21 grudnia; dla półkuli południowej znów odwrotnie słońce bywa wyżej nad widnokręgami w dniu 21 gru­dnia, niż 21 czerwca (fig. 6). W dniach 20 marca i 22 września położenie ziemi jest pośrednie między 21 czerwca i 21 grudnia. Ażeby zrozumieć, do czego to prowadzi, zwróćmy uwagę, że ogrzewanie przez słońce zależy od wyso­kości słońca nad widnokręgiem: im słońce stoi wy­żej, tern ogrzewanie jest silniejsze. Wiemy przecież, że np. w południe słońce grzeje znacznie silniej, niż rano, lub pod wieczór, bo też w południe słońce stoi nad widnokręgiem wyżej, niż rano lub pod wieczór. Wobec tego musimy powiedzieć, że 21 czerwca słońce ogrzewa półkule północną ziemi znacznie sil­niej, niż 21 grudnia, a półkulę południową odwrotnie silniej 21 grudnia, niż 21 czerwca; następnie w ciągu 3 miesięcy od 21 czerwca do 22 września dla półkuli północnej silniejsze będzie ogrzewanie, niż w czasie od 21 grudnia do 20 marca, a dla półkuli południo­wej odwrotnie; między 20 marca i 21 czerwca, a także między 22 września i 21 grudnia są pory przejściowe. 

W tych porach ogrzewanie jest średnie między najsilniejszym w całym roku (21 czerw, do 22 wrześ. dla półk. półn.) i najsłabszym (21 grudnia do 20 marca dla półk. północ. (Fig. 5).Jednym słowem, u nas w półkuli północnej po­winno być najcieplej od 21 czerwca do 22 września (jest to nasze lato), trochę mniej ciepło od 22 wrze­śnia do 21 grudnia (nasza jesień), jeszcze zimniej od 21 grudnia do 20 marca (nasza zima), potem znów cieplej od 20 marca do 21 czerwca (nasza wiosna), a dalej znowu najcieplej od 21 czerwca do 22 wrze­śnia (znów lato) i t d. Dla półkuli południowej pory roku wypadają inaczej, niż u nas: podczas naszego lata jest tam zima, podczas naszej zimy jest tam lato i t. d.

Niejednakowa długość dnia i nocy.

Słońce nie może oświetlać całej powierzchni ziemi od razu, a tylko jedną jej połowę, przy czym druga połowa zostaje w cieniu. Widać to na fig. 5 i 6, gdzie półkule nie oświetlone, będące w cieniu, są pokryte gęstymi kreskami. To też nie może być dzień na całej ziemi od razu: w jednej połowie jest dzień, a w drugiej noc. Gdyby ziemia nie obracała się na około swej osi, to . te miejscowości, które raz mają dzieli, miałyby go ciągle, te zaś, które raz mają noc, miałyby ją też ciągle. Tak by było, chociaż nawet ziemia krąży na około słońca, byleby przy tym nie

obracała się na około swej osi. Widzimy więc, jak już zresztą była o tym mowa w ustępie 3, że ruch ziemi na około osi jest tym dobrodziejstwem, które powoduje zmianę dnia i nocy.

Jak to przedstawia fig. 6, równoleżniki ziem­skie leżą jedną swą częścią w świetle a drugą w cie­niu i takim sposobem miejscowości na ziemi, obra­cając się po równoleżnikach, przechodzą w ciągu doby przez cień i światło, t. j. przez noc i dzień. 

Jak długi jest dzień w pewnym miejscu, lub jak długa noc, mo­żemy zauważyć według tego, jaka część odpowiedniego równoleżnika (t j. drogi dziennej tego miejsca) przy­pada w świetle, a jaka w cieniu. Jeżeli równoleżnik większą swą częścią leży w cieniu, to w tym miej­scu noc jest dłuższa od dnia i t. d. Otóż, gdy przy­ patrzymy się uważnie rysunkom 5 i 8, to zauważymy, że w jednej i tej samej porze roku różne równole­żniki ziemskie leżą nie jednakowymi swymi częściami w cieniu i dalej, że jeden i ten sam równoleżnik w różnych porach roku leży w cieniu raz większą swą częścią, a raz mniejszą. Np. dnia 21 czerwca (fig. 6): Równoleżnik a a leży mniejszą częścią w cieniu, a większą» w świetle. Równoleżnik bb leży większą;-częścią w cieniu, a mniejszą w świetle. Równoleżnik dd leży całkowicie w świetle. " cc  "  w cieniu. Za to np. 21 grudnia: Równoleżnik a a leży. większą częścią w cieniu,  a mniejszą' w świetle. Równoleżnik b b leży mniejszą częścią w cieniu? a większą w świetle. 

Równoleżnik dd leży całkowicie w cieniu. "  cc "   w świetle. Jeden równik (r r) wypada zawsze połową w cie­niu i połową w świetle, a w dniach 20 marca i 22 września wszystkie równoleżniki leżą połową w cie­niu i połową w świetle. To wszystko znaczy, że dzień i noc są nie jednakowo długie w różnych miejscach w tej samej porze a także w jednym miejscu, ale w ró­żnych porach. Wyjątek stanowi równik, gdzie zawsze dzień trwa 12 godzin i noc 12 godzin, a także dnie 20 marca i 22 września, w których na całej ziemi dzień trwa 12 godzin i noc 12 godzin.

Widzimy więc, że ,dnia 21 czerwca dzień jest najdłuższy w półkuli północnej, a najkrótszy w półkuli południowej; wtedy także blizko bieguna północnego (między N i d d) dzień trwa 24 godziny, a blisko bie­guna południowego (między Siec) noc trwa tyleż. 

Dnia 21 grudnia odwrotnie półkula północna ma dzień najkrótszy, a południowa najdłuższy; a wtedy także blisko bieguna północnego (między N i dd) noc trwa 24 godziny, a blisko bieguna południowego (między Siec) dzień trwa tyleż. Dla całego roku możemy sobie przedstawić tak: u nas, w półkuli pół­ nocnej dnia 20 marca dzień jest równy nocy, od 20

marca do 21 czerwca (wiosna) dzień wzrasta i staje się dłuższym od nocy, a w dniu 21 czerwca jest naj­dłuższy; od 21 czerwca do 22 września (lato) dzień maleje, ale ciągle jeszcze jest dłuższy od nocy, a w dniu 22 września znów jest równy nocy; od 22 września do 21 grudnia (jesień) dzień dalej maleje i staje się krótszym od nocy, a w dniu 21 grudnia jest najkrótszy; od 21 grudnia do 2C marca (zima) dzień zaczyna wzrastać ale jest krótszym od nocy, a w dniu 20 marca znów jest równy nocy i t. d. W półkuli południowej układ rzeczy jest odwrotny. Teraz rozumiemy, że lato musi być porą naj­cieplejszą nie tylko dla tego, że w tej porze słońce bywa najwyżej, ale i dla tego, że wtedy najdłużej przyświeca; zima musi być najzimniejszą, bo wtedy, słońce nie bywa wysoko, a także przyświeca naj­krócej.

Podział ziemi na strefy klimatyczne.

Jeżeli przyjrzymy się uważnie rysunkom 5 i 6, to zauważymy także, że na całej powierzchni ziemi jedne miejscowości są silniej ogrzewane przez słońce, inne znów mniej silnie. Wskutek tego, oczywiście, w jednych miejscowościach jest więcej ciepło, a w in­nych mniej ciepło. Z tego powodu dzielimy całą po­wierzchnię ziemi na t. zw. strefy klimatyczne, t. j. na części według ich ogrzewania przez słońce. Tak np: w tych miejscach na ziemi, które leżą między równoleżnikami a a i bb (fig. 6), słońce wznosi się najwyżej nad widnokręgami i dochodzi w pewne dnie nawet do tego, że staje w najwyższym punkcie nieba nad widnokręgiem. Wtedy promienie słoneczne padają na widnokrąg prostopadle i grzeją najsilniej. Na fig. 7 Sj A przedstawia taki kierunek padania promieni słonecznych). Z tego powodu część powierzchni ziemi, przypadającą między równoleżnikami aa i bb (fig, 6), nazywamy strefą gorącą. W tych miejscach na ziemi, które leżą między równoleżnikiem dd i biegunem północnym N, albo między cci biegunem południowym S (fig. 6), naj­większa wysokość, do jakiej słońce może się. wznosić nad widnokręgami jest znacznie mniejszą, niż w stre­fie gorącej; to też już z tej przyczyny ogrzewanie przez słońce musi być tutaj daleko słabsze, niż w stre­fie gorącej. Nadto, jak widzieliśmy, w tych częściach powierzchni ziemi zdarza się, że przez całą dobę trwa noc, t j. przez całą dobę słońce może nie uka­zać się nad widnokręgiem. Dla takich powodów te części powierzchni ziemi nazywamy strefami zi­mne mi: między dd i biegunem północnym N (fig 6) leży strefa zimna północnej półkuli, albo, krótko mó­wiąc, strefa zimna północna, a między cc i biegunem południowym S (fig. 6), leży strefa zi­mna południowa. Wreszcie w tych miejscach, które leżą między równoleżnikami aa i d d, albo bb i cc (fig. 6), słońce może dochodzić najwyżej do wysokości, które są wię­ksze, niż dla stref zimnych, ale też mniejsze, niż dla strefy gorącej. Za to nie zdarza się tutaj nigdy, aby dzień lub noc trwały po 24 godziny. To też ogrze­wanie tych części powierzchni ziemi przez słońce jest pośrednie między strefą gorącą i zimną: słabsze, niż w strefie gorącej i silniejsze, niż w strefach zi­mnych. Dla tego części powierzchni ziemi, o których mowa, nazywamy strefami u miarkowanymi: jedną północną, a drugą południową (fig. 8) Takim sposobem całą powierzchnię ziemi dzie­limy na 5 stref, jak to wykazuje fig. 8, a mianowi­cie: jedna strefa gorąca, dwie umiarkowane i dwie zimne. Najdogodniejsze warunki dla życia i pracy ludzkiej przedstawia strefa umiarkowana; to też kraje, które najdalej zaszły w swym rozwoju, leżą właśnie w tej strefie. Cała Polska Jeży w strefie umiarkowanej północnej. Jakkolwiek ziemia obraca się na około swej osi i krąży równocześnie na około słońca, to jednak dla nas, pozostających na ziemi, wydaje się przeciwnie, że ziemia jest w spoczynku, a słońce porusza się na około niej. Tak też indzie myśleli dawniej, dopóki nie zjawił się wielki człowiek, który zrozumiał całą pra­wdę i wytłumaczył ją innym. Tym wielkim człowie­kiem był Polak, Mikołaj Kopernik, urodzony w To­runiu w r. 1473, zmarły w r. 1543. Słusznie też możemy być dumni z tego, że Kopernik był naszym rodakiem.

Ciepło