Какво причинява промяната на сезоните на Земята?

Промяната на сезоните е едно от онези явления, които хората приемат за даденост. Те знаят, че това се случва на повечето места, но не винаги спирайте да мислите защо имаме сезони. Отговорът се крие в областта на астрономията и планетарната наука.

Най-голямата причина за сезоните е, че оста на Земята е наклонена спрямо нейната орбитална равнина. Мислете за орбиталната равнина на Слънчевата система като за плоска плоча. Повечето от планетите орбитират около Слънцето на "повърхността" на плочата. Вместо да имат северния и южния си полюс, насочен директно перпендикулярно на плочата, повечето планети имат полюсите си наклонени. Това важи особено за Земята, чиито полюси са наклонени на 23,5 градуса.

Земята може да има наклон поради голямо въздействие върху нашето планета история, която вероятно е причинила създаване на нашата Луна. По време на това събитие невръстната Земя беше потънала доста тежко от ударно средство с размер на Марс. Това го накара да се преобърне на една страна за известно време, докато системата не се успокои.

В крайна сметка Луната се образува и наклона на Земята се установява до 23,5 градуса, както е днес. Това означава, че през част от годината половината от планетата е наклонена далеч от Слънцето, а другата половина е наклонена към нея. И двете полукълба все още получават слънчева светлина, но едното го получава по-директно, когато е наклонено към Слънцето през лятото, докато другото го получава по-малко директно през зимата (когато е наклонено).

Когато северното полукълбо е наклонено към Слънцето, хората в тази част на света преживяват лято. В същото време южното полукълбо получава по-малко светлина, така че зимата настъпва там. Най- слънчогледи и равноденствия се използват най-вече в календари за отбелязване на началото и края на сезоните, но сами по себе си не са свързани с причините за сезоните.

Нашата година е разделена на четири сезона: лято, есен, зима, пролет. Освен ако някой не живее на екватора, всеки сезон предлага различни метеорологични модели. По принцип е по-топло през пролетта и лятото и по-хладно през есента и зимата. Попитайте повечето хора защо е студено през зимата и топло през лятото и те вероятно ще кажат това Земя трябва да са по-близо до Слънцето през лятото и по-далеч през зимата. Това Изглежда да направи здрав разум. В крайна сметка, когато някой се доближи до пожар, той усеща повече топлина. Така че защо близостта до Слънцето не причинява топлия летен сезон?

Въпреки че това е интересно наблюдение, всъщност води до грешен извод. Ето защо: Земята е най-отдалечена от Слънцето през юли всяка година и най-близка през декември, така че причината за „близостта“ е грешна. Също така, когато е лято в северното полукълбо, зимата се случва в южното полукълбо и обратно. Ако причината за сезоните се дължи единствено на близостта ни до слънце, тогава трябва да е топло както в северното, така и в южното полукълбо по едно и също време на годината. Това не се случва. Наистина наклона е основната причина да имаме сезони. Но има още един фактор, който трябва да се вземе предвид.

Наклона на Земята също означава, че Слънцето ще изглежда да изгрява и залязва в различни части на небето през различните периоди на годината. През лятото Слънцето върховете почти директно отгоре и най-общо казано ще бъде над хоризонта (т.е. ще има дневна светлина) през по-голямата част от деня. Това означава, че Слънцето ще има повече път да загрява повърхността на Земята през лятото, правейки я още по-топла. През зимата има по-малко време за загряване на повърхността и нещата са малко по-хладни.

Обикновено наблюдателите могат да видят тази промяна на привидната позиция на небето доста лесно. В течение на година е доста лесно да се отбележи положението на Слънцето в небето. През лятното време тя ще бъде по-висока и се издига и ще се поставя на различни позиции, отколкото през зимното време. Страхотен проект за всеки, който може да опита, и всичко, от което се нуждае, е груба рисунка или картина на местния хоризонт на изток и запад. Наблюдателите могат да поглеждат всеки ден към изгрева или залеза и да маркират позициите на изгрев и залез всеки ден, за да получат пълната представа.

Значи има ли значение колко близо е Земята до Слънцето? Е, да, в известен смисъл е така, просто не така, както хората очакват. Земната орбита около Слънцето е само малко елиптична. Разликата между най-близката му точка към Слънцето и най-отдалечената е малко повече от три процента. Това не е достатъчно, за да предизвика големи промени в температурата. Това се превежда като разлика от средно няколко градуса по Целзий. Разликата в температурата между лятото и зимата е много повече от това. Така че, близостта не прави толкова голяма разлика, колкото количеството слънчева светлина, която планетата получава. Ето защо просто да приемем, че Земята е по-близо през една част от годината, отколкото друга, е погрешно. Причините за нашите сезони са лесни за разбиране с добър умствен образ на наклона на нашата планета и нейната орбита около Слънцето.

• Аксиалният наклон на Земята играе голяма роля за създаването на сезони на нашата планета.
• Полукълбото (северно или южно), наклонено към Слънцето, получава повече топлина през това време.
• Близостта до Слънцето НЕ е причина за сезоните.

• "Наклонът на Земята е причината за сезоните!" Обратна връзка с лед-Албедо: как стопяването на леда причинява повече топене на лед - Windows към Вселената, www.windows2universe.org/earth/climate/cli_seasons.html.
• Греций, Тони. „Проучването на НАСА решава две мистерии за поклащането на Земята.“ НАСА, НАСА, 8 април 2016 г., www.nasa.gov/feature/nasa-study-solves-two-mysteries-about-wobbling-earth.
• „В дълбочина | Земята - изследване на слънчевата система: НАСА Наука. НАСА, НАСА, 9 април 2018 г., solarsystem.nasa.gov/planets/earth/in-depth/.