Co způsobuje změnu ročních období na Zemi?

Změna ročních období je jedním z těch jevů, které lidé považují za samozřejmost. Vědí, že se to děje na většině míst, ale ne vždy přestat přemýšlet o tom, proč máme roční období. Odpověď leží v říši astronomie a planetární vědy.

Největším důvodem sezón je to, že osa Země je vůči ní nakloněná orbitální letadlo. Představte si orbitální rovinu sluneční soustavy jako plochý talíř. Většina planet obíhá kolem Slunce na „povrchu“ desky. Spíše než mít své severní a jižní póly směřující přímo kolmo k desce, většina planet má své póly šikmo. To platí zejména pro Zemi, jejíž póly jsou nakloněny o 23,5 stupně.

Země může mít sklon kvůli velkému dopadu na naše planety historie, která pravděpodobně způsobila stvoření našeho Měsíce. Během této události byla kojenecká Země velmi silně zasažena nárazovým tělesem velikosti Mars. To způsobilo, že se na chvíli naklonila, až se systém usadil.

Jedna představa o Měsíční formaci.
Nejlepší teorie o vzniku Měsíce říká, že kojenecká Země a těleso velikosti Mars nazvané Theia se srazily na počátku historie sluneční soustavy. Zbytek byl odstřelen do vesmíru a nakonec se spojil, aby vytvořil Měsíc.
instagram viewer
NASA / JPL-Caltech

Nakonec se vytvořil Měsíc a náklon Země se ustálil na 23,5 stupně, jaké je dnes. To znamená, že v průběhu roku je polovina planety nakloněna od Slunce, zatímco druhá polovina je nakloněna směrem k ní. Obě hemisféry stále dostávají sluneční světlo, ale jedno to získává přímo, když je v létě nakloněno směrem ke Slunci, zatímco druhé ho dostává méně přímo v zimě (když je nakloněno).

Tento diagram ukazuje axiální náklon Země a to, jak ovlivňuje hemisféry, které jsou nakloněny směrem ke Slunci v různých částech roku. NASA / CMGlee

Když je severní polokoule nakloněna směrem ke Slunci, lidé v této části světa zažívají léto. Současně se na jižní polokouli stává méně světla, takže zde dochází k zimě. slunovraty a rovnodennosti jsou používány většinou v kalendářích k označení začátku a konce období, ale nejsou samy o sobě spojeny s příčinami ročních období.

Sezónní změny

Náš rok je rozdělen do čtyř ročních období: léto, podzim, zima, jaro. Pokud někdo nežije v rovníku, každá sezóna přináší odlišné vzorce počasí. Obecně je na jaře a v létě teplejší a na podzim a v zimě chladnější. Zeptejte se většiny lidí, proč je v zimě chladno a v létě teplé a pravděpodobně to řeknou Země v létě musí být blíže ke slunci a v zimě dále. Tento zdá se dát zdravý rozum. Koneckonců, když se někdo přiblíží k ohni, cítí více tepla. Proč by tedy blízkost Slunce nezpůsobila teplé letní období?

I když je to zajímavé pozorování, ve skutečnosti to vede k nesprávnému závěru. Zde je důvod: Země je nejvzdálenější od Slunce každý rok v červenci a nejblíže v prosinci, takže důvod „blízkosti“ je nesprávný. Také, když je léto na severní polokouli, zima se odehrává na jižní polokouli a naopak. Pokud byl důvod sezóny pouze kvůli naší blízkosti k internetu slunce, pak by mělo být teplo v severní i jižní polokouli ve stejnou roční dobu. To se nestane. Je to opravdu náklon, který je hlavním důvodem, proč máme sezónu. Je však třeba zvážit i další faktor.

jovianské světy jupiterů, saturnů, uranů a Neptunu
Všechny planety mají axiální náklon, včetně plynových obrů. Sklon Uranu je tak závažný, že se „valí“ kolem Slunce na jeho straně.NASA

Je horší na poledne také

Sklon Země také znamená, že Slunce bude v různých ročních obdobích stoupat a zapadat v různých částech oblohy. V létě slunce vrcholí téměř přímo nad hlavou a obecně řečeno bude nad horizontem (tj. Bude denní světlo) během více dne. To znamená, že Slunce bude mít více čas v létě zahřívat povrch Země, což je ještě teplejší. V zimě je méně času na zahřátí povrchu a věci jsou trochu chladnější.

Pozorovatelé obecně vidí tuto změnu zjevných poloh oblohy docela snadno. V průběhu roku je docela snadné zaznamenat polohu Slunce na obloze. V létě bude vyšší a stoupající a nastavená na různých pozicích než v zimním období. Pro každého je to skvělý projekt a vše, co potřebují, je hrubý nákres nebo obrázek místního horizontu na východ a západ. Pozorovatelé se mohou každý den dívat na východ a západ slunce a každý den označovat pozice východu a západu slunce.

Zpět na blízkost

Záleží tedy na tom, jak blízko je Země Slunci? No, ano, v jistém smyslu to tak není, jak lidé očekávají. Oběžná dráha Země kolem Slunce je pouze mírně eliptický. Rozdíl mezi nejbližším bodem ke Slunci a nejvzdálenějším je o něco více než tři procenta. To nestačí k tomu, aby vyvolalo obrovské kolísání teploty. Průměrně se promítá do rozdílu několika stupňů Celsia. Rozdíl teplot mezi letem a zimou je mnoho víc než to. Blízkost tedy nijak nezmění tolik, kolik slunečního záření planeta dostane. To je důvod, proč prostě předpokládat, že Země je během jedné části roku blíž, než druhá, je špatná. Důvody našich ročních období jsou snadno pochopitelné s dobrým mentálním obrazem náklonu naší planety a její oběžné dráhy kolem Slunce.

Klíč s sebou

  • Axiální náklon Země hraje velkou roli při vytváření ročních období na naší planetě.
  • Polokoule (na sever nebo na jih) nakloněná směrem ke Slunci dostává během této doby více tepla.
  • Blízkost ke slunci NENÍ důvodem pro roční období.

Zdroje

  • "Tilt Země je důvodem ročních období!" Zpětná vazba Ice-Albedo: Jak tání ledu způsobuje více roztavení ledu - okna do vesmíru, www.windows2universe.org/earth/climate/cli_seasons.html.
  • Greicius, Tony. "Studie NASA řeší dvě záhady o kolísání Země." NASA, NASA, 8. dubna. 2016, www.nasa.gov/feature/nasa-study-solves-two-mysteries-about-wobbling-earth.
  • "V hloubce | Průzkum Země - sluneční soustavy: NASA Science. “ NASA, NASA, 9. dubna. 2018, solarsystem.nasa.gov/planets/earth/in-depth/.