Una stagione è un periodo di tempo segnato da cambiamenti del tempo e delle ore di luce. Ci sono quattro stagioni in un anno: inverno, primavera, estate e autunno.
Ma mentre il tempo è legato alle stagioni, non le causa. Le stagioni terrestri sono il risultato della sua posizione mutevole mentre gira intorno al Sole nel corso di un anno.
Come fonte di energia per il nostro pianeta, il il sole svolge un ruolo essenziale nel riscaldamento della terra. Ma non pensare alla Terra come a un ricevitore passivo dell'energia del sole! Al contrario, sono i movimenti della Terra che determinano Come questa energia è ricevuta. Comprendere questi movimenti è il primo passo per capire perché le nostre stagioni esistono e perché portano cambiamenti climatici.
La Terra viaggia intorno al Sole su un percorso di forma ovale noto come orbita. (Per completare un viaggio sono necessari circa 365 1/4 giorni, suona familiare?) Se non fosse per l'orbita terrestre, lo stesso parte del pianeta affronterebbe direttamente il sole e le temperature rimarrebbero perennemente calde o fredde il giro.
Durante il viaggio intorno al sole, il nostro pianeta non "si siede" perfettamente in posizione verticale, anzi, si inclina di 23,5 ° dal suo asse (la linea verticale immaginaria attraverso il centro della Terra che punta verso la stella polare). Questo inclinazione controlla l'intensità della luce solare che raggiunge la superficie terrestre. Quando una regione si affaccia direttamente sul sole, i raggi del sole colpiscono la superficie frontalmente, con un angolo di 90 °, offrendo calore concentrato. Al contrario, se una regione si trova inclinata dal sole (ad esempio, come i poli della Terra sono) la stessa la quantità di energia viene ricevuta, ma intercetta la superficie terrestre con un angolo più basso, risultando meno intenso riscaldamento. (Se l'asse terrestre non fosse inclinato, i poli sarebbero anche ad angoli di 90 ° rispetto alla radiazione solare e l'intero pianeta sarebbe riscaldato allo stesso modo.)
Poiché influisce notevolmente sull'intensità del riscaldamento, l'inclinazione della Terra - non la sua distanza dal sole - è considerata la causa principale delle 4 stagioni.
Insieme, l'inclinazione della Terra e il viaggio intorno al sole creano le stagioni. Ma se i movimenti della Terra cambiano gradualmente in ogni punto lungo il suo percorso, perché ci sono solo 4 stagioni? Le quattro stagioni corrispondono a quattro unico punti in cui l'asse terrestre è inclinato (1) al massimo verso il sole, (2) a un massimo dal sole ed equidistante dal sole (che accade due volte).
Osservato il 20 o 21 giugno nell'emisfero settentrionale, il solstizio d'estate è la data in cui l'asse terrestre punta al suo interno in direzione il Sole. Di conseguenza, i raggi diretti del sole colpiscono il Tropico del Cancro (23,5 ° di latitudine nord) e riscalda l'emisfero settentrionale in modo più efficiente rispetto a qualsiasi altra regione della Terra. Ciò significa che qui si verificano temperature più calde e più luce del giorno. (Il contrario si applica all'emisfero australe, la cui superficie è curva più lontana dal sole.)
Il 20 o 21 dicembre, 6 mesi dopo il primo giorno dell'estate, l'orientamento della Terra si è completamente invertito. Nonostante la Terra sia la più vicina al sole (sì, questo accade in inverno, non in estate), il suo asse ora punta più lontano lontano da il Sole. Ciò pone l'emisfero settentrionale in una posizione sfavorevole per ricevere la luce solare diretta, poiché ora ha migrato il suo obiettivo verso Tropico del Capricorno (23.5 ° latitudine sud). La riduzione della luce solare significa temperature fredde e ore di luce diurne più brevi per le località a nord del equatore e più calore per coloro che si trovano a sud.
I punti medi tra i due solstizi opposti sono noti come equinozi. In entrambe le date dell'equinozio, i raggi diretti del sole colpiscono lungo l'equatore (0 ° di latitudine) e l'asse terrestre non è né inclinato né lontano dal sole. Ma se i movimenti della Terra sono identici per entrambe le date dell'equinozio, perché l'autunno e la primavera sono due stagioni diverse? Sono diversi perché il lato della terra che si affaccia sul sole è diverso in ogni data. La Terra viaggia verso est attorno al sole, quindi alla data dell'equinozio autunnale (22/23 settembre), l'emisfero settentrionale sta passando da diretto a luce solare indiretta (temperature di raffreddamento), mentre sull'equinozio di primavera (20/21 marzo) si sta spostando da una posizione di luce solare indiretta a diretta (riscaldamento temperature). (Ancora una volta, si applica il contrario per l'emisfero australe.)
Non importa quale sia il latitudine, la durata della luce diurna vissuta in questi due giorni è equamente bilanciata con la lunghezza della notte (quindi il termine "equinozio" significa "notte uguale").
Abbiamo appena esplorato come l'astronomia ci regala le nostre quattro stagioni. Ma mentre l'astronomia spiega le stagioni terrestri, le date del calendario che le assegna non sono sempre le più importanti modo accurato di organizzare l'anno civile in quattro periodi uguali di temperature simili e tempo metereologico. Per questo, guardiamo al "stagioni meteorologiche"Quando sono le stagioni meteorologiche e in che modo differiscono dall'inverno, dalla primavera, dall'estate e dall'autunno" regolari "?