Hvad forårsager ændring af årstider på jorden?

Sæsonskiftet er et af disse fænomener, som folk tager for givet. De ved, at det sker de fleste steder, men holder ikke altid op med at tænke over, hvorfor vi har sæsoner. Svaret ligger i området astronomi og planetarisk videnskab.

Den største årsag til årstiderne er, at Jordens akse er vippet i forhold til dens orbitalplan. Tænk på solsystemets orbitalplan som en flad plade. De fleste af planeterne kredser rundt om solen på "overfladen" af pladen. I stedet for at have deres nord- og sydpoler direkte vinkelret på pladen, har de fleste planeter deres poler på skrå. Dette gælder især Jorden, hvis poler er vippet 23,5 grader.

Jorden kan have en hældning på grund af en stor indflydelse på vores planets historie, der sandsynligvis forårsagede oprettelse af vores måne. Under denne begivenhed blev spædbarn Jorden smækket temmelig kraftigt af en Mars-størrelse slagstang. Det fik den til at vælte på sin side et stykke tid, indtil systemet lagde sig ned.

Til sidst dannede Månen, og Jordens hældning faldt til de 23,5 grader, den er i dag. Det betyder, at halvdelen af ​​planeten vippes væk fra solen i løbet af året, mens den anden halvdel vippes mod den. Begge halvkugler får stadig sollys, men den ene får den mere direkte, når den vippes mod solen om sommeren, mens den anden får den mindre direkte om vinteren (når den vippes væk).

Når den nordlige halvkugle vippes mod solen, oplever folk i den del af verden sommer. På samme tid får den sydlige halvkugle mindre lys, så der forekommer vinter der. Det solstice og equinoxes bruges hovedsageligt i kalendere til at markere begyndelsen og slutningen af ​​årstiderne, men er ikke selv relateret til årsagerne til årstiderne.

Vores år er opdelt i fire sæsoner: sommer, efterår, vinter, forår. Medmindre nogen bor ved ækvator, leverer hver sæson forskellige vejrmønstre. Generelt er det varmere om foråret og sommeren og køligere om efteråret og vinteren. Spørg de fleste, hvorfor det er koldt om vinteren og varmt om sommeren, og det vil de sandsynligvis sige jorden skal være tættere på solen om sommeren og længere væk om vinteren. Dette ser ud til at skabe sund fornuft. Når alt kommer til alt, når nogen kommer tæt på en ild, føler de sig mere varme. Så hvorfor ville ikke nærhed til Solen forårsage den varme sommersæson?

Selvom dette er en interessant observation, fører det faktisk til den forkerte konklusion. Her er hvorfor: Jorden er længst væk fra solen i juli hvert år og tættest på i december, så grunden til "nærhed" er forkert. Når det er sommer på den nordlige halvkugle, sker der vinter på den sydlige halvkugle, og omvendt. Hvis årsagen til sæsonerne udelukkende skyldtes vores nærhed til Sol, så skal det være varmt i både den nordlige og den sydlige halvkugle på samme tid af året. Det sker ikke. Det er virkelig vippet, der er hovedårsagen til, at vi har sæsoner. Men der er en anden faktor, der skal overvejes.

Jordens hældning betyder også, at solen ser ud til at stige og sætte sig i forskellige dele af himlen i forskellige tider af året. Om sommeren topper solen næsten direkte over hovedet, og generelt vil det være over horisonten (dvs. der vil være dagslys) i løbet af mere af dagen. Dette betyder, at Solen vil have mere tid at opvarme jordoverfladen om sommeren, hvilket gør den endnu varmere. Om vinteren er der mindre tid til at varme overfladen, og tingene er lidt køligere.

Observatører kan generelt se denne ændring af tilsyneladende himmelpositioner ganske let. I løbet af et år er det forholdsvis let at bemærke solens position på himlen. Om sommeren vil den være højere op og stige og indstillet på forskellige positioner end den gør om vinteren. Det er et fantastisk projekt for enhver at prøve, og alt hvad de har brug for er en grov tegning eller billede af den lokale horisont mod øst og vest. Observatører kan kigge ud på solopgang eller solnedgang hver dag og markere positionerne for solopgang og solnedgang hver dag for at få den fulde idé.

Så betyder det noget, hvor jorden er tæt på solen? Ja, ja, det gør det på en måde bare ikke som folk forventer. Jordens bane omkring solen er kun en smule elliptisk. Forskellen mellem dens nærmeste punkt til Solen og det fjerneste er lidt mere end tre procent. Det er ikke nok til at forårsage enorme temperatursvingninger. Det svarer til en forskel på et par grader celsius i gennemsnit. Temperaturdifferencen mellem sommer og vinter er en masse mere end det. Så nærhed gør ikke så meget en forskel som mængden af ​​sollys, som planeten modtager. Derfor er det simpelthen forkert at antage, at Jorden er tættere i en del af året end en anden. Årsagerne til vores sæsoner er lette at forstå med et godt mentalt billede af vores planets hældning og dens bane omkring solen.

• Jordens aksiale hældning spiller en stor rolle i at skabe årstider på vores planet.
• Halvkuglen (nord eller syd), der vippes mod solen, modtager mere varme i løbet af denne tid.
• Nærhed til solen er IKKE en grund til årstiderne.

• "Jordens vip er årsagen til årstiderne!" Ice-Albedo feedback: Hvordan smeltende is forårsager mere is til at smelte - Windows til universet, www.windows2universe.org/earth/climate/cli_seasons.html.
• Greicius, Tony. ”NASA-undersøgelsen løser to mysterier om at svulde jorden.” NASA, NASA, 8. april. 2016, www.nasa.gov/feature/nasa-study-solves-two-mysteries-about-wobbling-earth.
• “I dybden | Earth - Solar System Exploration: NASA Science. ” NASA, NASA, 9. april. 2018, solarsystem.nasa.gov/planets/earth/in-depth/.