Смена времён года

---

Смена времён года неразрывно связана с наклоном земной оси. А не то, что Вы, возможно, думали :)

Наша голубая планеты движется вокруг Солнца по эллиптической орбите (лат. orbita – колея, дорога). Кроме этого Земля вращается вокруг собственной оси. Мы не ощущаем всего этого многообразия движений в космическом пространстве. Каждое утро яркое светило поднимается из-за горизонта на востоке, катится по небу раскалённым белым диском, а затем исчезает за горизонтом на западе. Багровый закат переходит в сумерки, а затем на землю опускается ночь.

Зимой Солнце выглядывает из-за горизонта всего на треть суток. Рассвет наступает поздно, а сумерки всегда ранние. Летом картина совсем иная. Светило забирается высоко в небо и долго движется по небосводу. Время его в пути доходит до 16 часов. Люди просыпаются, когда за окном уже брезжит рассвет, а засыпают, не дождавшись заката.

Во всём этом как раз и виноват наклон земной оси.

Под земной осью подразумевается воображаемая линия, соединяющая Северный и Южный полюса.

Причём она располагается под наклоном по отношению к плоскости эклиптики. Это означает, что в определённые моменты времени Северный полюс находится ближе к Солнцу, чем Южный. А в другие моменты времени всё наоборот – Южный полюс ближе, а Северный дальше.

Смена времён года относительно наклона земной оси

Угол между осью и плоскостью равен на сегодняшний день 23,44 градуса.

Но величина эта не постоянная. Каждый год она меняется на 0,47 секунды, причём в сторону уменьшения.

Орбита Земли не является идеальным кругом, в центре которого находится Солнце. Это эллипс с эксцентриситетом 0,0167. Поэтому у планеты есть минимально и максимально удалённые точки на орбите. В афелии расстояние до светила составляет 152,083 млн. км, а в перигелии эта величина соответственно равна 147,117 млн. км.

Перигелий планета проходит примерно 3 января. В это время к Солнцу повёрнуто Южное полушарие, где лето в самом разгаре.

За счёт более близкого расстояния оно получает и больше солнечной энергии, чем Северное полушарие. Однако этот эффект и смена времён года никак не связаны. Хотя солнечной энергии и больше, но весь её избыток поглощается водами мирового океана. Их основная масса как раз и сосредоточена в южных районах планеты.

Зима, лето, весна и осень зависят только от наклона земной оси.

Во время движения Земли вокруг Солнца этот наклон не меняется. Вот поэтому на одной части своей траектории наша голубая планета больше повёрнута к светилу нижней половиной.

А на другом отрезке пути больше тепла получает верхняя половина.

Представьте, что вы стоите возле костра. Лицу и груди тепло, а вот спине прохладно. Не меняя положение тела, обойдите костёр и встаньте с другой стороны. Теперь греется спина, а лицо и грудь лишены тепла. То же самое происходит и с планетой, когда она вращается вокруг жёлтой звезды.

Моменты, когда высота Солнца над горизонтом достигает максимума или минимума, называются солнцестоянием. Летнее солнцестояние приходится на 21-22 июня. Это самый длинный день в году. А вот самый короткий день наблюдается во время зимнего солнцестояния. Приходится он на 21-22 декабря. Весной 20-21 марта и осенью 22-23 сентября наступает равноденствие. Это периоды, когда продолжительность дня равна продолжительности ночи.

Смена времён года в разных полушариях происходит за разные периоды времени.

Так в Северном полушарии осень наступает после 93,6 летних суток и продолжается 89,9 суток. Зима, соответственно, тянется 89 суток, а на весну приходится 92,8 суток. В Южном полушарии летний период заканчивается после 89 суток. Осень длится 92,9 суток. Зиме отводится 93,6 суток, а на весну приходится 89,9 суток.

Всем этим мы обязаны наклону оси и земной орбите. Именно они и отвечают за разные годовые периоды и дарят нам тёплые летние и студёные зимние дни.

Земля как будто специально приспособлена для комфортного проживания на ней нас, людей.

Действительно — ее притяжение не слишком большое и не слишком маленькое, у нее есть атмосфера, а смена времен года создает комфортную среднюю температуру практически на всей поверхности планеты.

И здесь можно остановиться на одном интересном факте: многие люди считают, что причина смены времен года кроется в орбитальном движении Земли, то есть лето и зима наступают из-за того, что наша планета во время своего движения вокруг Солнца то приближается к светилу, то отдаляется от него.

Это представление не лишено здравого смысла, но оно совершенно не соответствует действительности. Климат Земли всецело определяется углом наклона оси вращения, но никак не удалением или приближением к Солнцу. Это обстоятельство, кстати, отображается в самом слове «климат»: по-гречески klimatos означает «наклон». Здесь имеется в виду сезонное изменение угла падения солнечных лучей на земную поверхность, но этот показатель всецело зависит от наклона земной оси.

Ну а как же орбитальное движение Земли?

Ведь в разные моменты времени она оказывается на неодинаковом расстоянии от Солнца. Да, это так, но на климатическую ситуацию этот факт влияет весьма незначительно. Движение Земли вокруг Солнца происходит по эллиптической (близкой к овальной) орбите, а это значит, что в земной орбите присутствуют две важные точки: перигелий и афелий. Перигелий (или перицентр) — точка, наиболее близкая к светилу, а афелий (апоцентр) — точка, наиболее удаленная от Солнца. У Земли расстояния от этих точек до светила отличаются на пять миллионов километров.

Для человека это огромное число, а по космическим масштабам оно ничтожно, поэтому и не может оказать заметного влияния на климат.

Итак, в афелии (примерно 4 июля) Земля расположена на 5 миллионов километров дальше от Солнца, чем в перигелии (примерно 3 января). По подсчетам ученых, это дает некоторую разницу в количестве солнечного излучения, получаемого Северным и Южным полушариями, и эта разница составляет около 6,9 %.

Дело в том, что, в то время пока в Южном полушарии лето, Земля находится ближе к Солнцу, чем во время, когда наступает лето в Северном полушарии. Таким образом, Южное полушарие получает больше тепла, чем Северное. Однако разница в количестве солнечного излучения играет второстепенную роль в образовании климата и смене времен года на Земле.

Если бы климат зависел от удаленности нашей планеты от Солнца, то мы могли бы наблюдать весьма интересный эффект: зима и лето одновременно наступали бы на всей поверхности планеты. Но мы видим совершенно другое: пока в Северном полушарии лето, в Южном — зима, и наоборот.

P.S.

Ну а вот пример (ниже в видео), который доказывает, что даже ВЗРОСЛЫЕ дяди могут ошибаться в таком простом вопросе :)

Клим Жуков о Смене Времен Года

После окончания сериала Игра Престолов Клим Жуков и Гоблин, решили выпустить бонусную серию, свой так сказать обзор, после финальных титров сериала. Все бы хорошо, но Клим Саныч, немного так, ну совсем малость ошибся, с определением, как происходит смена времен года на Земле.

Интересное Наука