Сезон - это период времени, отмеченный изменениями погоды и часов дневного света. В течение года существует четыре сезона: зима, весна, лето и осень.
Но в то время как погода связана с временами года, это не вызывает их. Сезоны Земли являются результатом ее изменения положения, когда она вращается вокруг Солнца в течение года.
В качестве источника энергии для нашей планеты, солнце играет важную роль в нагревании земли. Но не думайте о Земле как о пассивном получателе солнечной энергии! Наоборот, именно движения Земли определяют как эта энергия получена. Понимание этих движений является первым шагом к пониманию того, почему существуют наши времена года и почему они приносят изменения в погоде.
Земля движется вокруг Солнца по овальному пути, известному как орбита. (Одна поездка занимает около 365 1/4 дней, звучит знакомо?) Если бы не орбита Земли, то же самое сторона планеты будет обращена непосредственно к солнцу, а температура будет оставаться либо постоянно горячей, либо холодной круглый.
Во время путешествий вокруг Солнца наша планета не «сидит» идеально вертикально - она наклоняется на 23,5 ° от его оси (воображаемая вертикальная линия через центр Земли, которая указывает на Полярную звезду). Эта наклон контролирует силу солнечного света, достигающего поверхности Земли. Когда область направлена прямо на солнце, солнечные лучи падают на поверхность под углом 90 °, обеспечивая концентрированное тепло. Напротив, если область расположена косо от Солнца (например, как полюса Земли), то же самое количество энергии получено, но оно пересекает поверхность Земли под меньшим углом, что приводит к менее интенсивному обогрев. (Если бы ось Земли не была наклонена, полюса также были бы под углом 90 ° к солнечному излучению, и вся планета нагревалась бы одинаково.)
Поскольку это сильно влияет на интенсивность нагрева, наклон Земли, а не ее расстояние от Солнца, считается основной причиной 4 сезонов.
Вместе наклон Земли и путешествие вокруг Солнца создают времена года. Но если движения Земли постепенно меняются в каждой точке своего маршрута, почему существует только 4 сезона? Четыре сезона соответствуют четырем уникальный точки, в которых ось Земли наклонена (1) максимально к Солнцу, (2) максимально удалена от Солнца и равноудалена от Солнца (что происходит дважды).
Наблюдаемое 20 или 21 июня в Северном полушарии, летнее солнцестояние - это дата, когда ось Земли направлена внутрь к солнце. В результате прямые солнечные лучи падают на Тропик Рака (23,5 ° северной широты) и нагревают северное полушарие более эффективно, чем любой другой регион на Земле. Это означает, что там ощущаются более высокие температуры и больше дневного света. (Противоположное относится к Южному полушарию, поверхность которого изогнута дальше всего от Солнца.)
20 или 21 декабря, через 6 месяцев после первого дня лета, ориентация Земли полностью изменилась. Несмотря на то, что Земля находится ближе всего к Солнцу (да, это происходит зимой, а не летом), ее ось теперь указывает дальше всего. от солнце. Это ставит Северное полушарие в плохое положение для получения прямых солнечных лучей, поскольку теперь оно перенесло свою цель на Тропик Козерога (23,5 ° южной широты). Снижение солнечного света означает прохладные температуры и более короткие дневные часы для мест к северу от экватор и больше тепла для тех, кто находится на юге.
Середины между двумя противоположными солнцестояниями известны как равноденствия. В обе даты равноденствия прямые солнечные лучи падают вдоль экватора (0 ° широты), а ось Земли не наклонена ни к Солнцу, ни от него. Но если движения Земли одинаковы для обеих дат равноденствия, почему осень и весна - это два разных сезона? Они разные, потому что сторона земли, обращенная к солнцу, отличается в каждый день. Земля движется на восток вокруг Солнца, поэтому в день осеннего равноденствия (22/23 сентября) Северное полушарие переходит от прямого к непрямой солнечный свет (температура охлаждения), тогда как в день весеннего равноденствия (20/21 марта) он переходит из положения непрямого в прямой солнечный свет (потепление) температура). (Еще раз, обратное относится к Южному полушарию.)
Неважно, что широтадлина светового дня, переживаемого в эти два дня, равномерно сбалансирована с продолжительностью ночи (таким образом, термин «равноденствие» означает «равная ночь»).
Мы только что исследовали, как астрономия дает нам наши четыре сезона. Но в то время как астрономия объясняет времена года Земли, календарные даты, которые она им назначает, не всегда самые точный способ организации календарного года на четыре равных периода одинаковых температур и Погода. Для этого мы смотрим наметеорологические сезоны«Когда метеорологические времена года и чем они отличаются от« обычной »зимы, весны, лета и осени?