Pora to okres naznaczony zmianami pogody i godzinami dnia. Istnieją cztery pory roku w ciągu roku: zima, wiosna, lato i jesień.
Ale chociaż pogoda jest powiązana z porami roku, to ich nie powoduje. Pory roku na Ziemi wynikają ze zmieniającej się pozycji, gdy okrąża Słońce w ciągu roku.
Jako źródło energii dla naszej planety, Słońce odgrywa istotną rolę w ogrzewaniu ziemi. Ale nie myśl o Ziemi jako o biernym odbiorcy energii słonecznej! Przeciwnie, determinują ruchy Ziemi w jaki sposób ta energia jest odbierana. Zrozumienie tych ruchów jest pierwszym krokiem do poznania, dlaczego istnieją nasze pory roku i dlaczego przynoszą zmiany pogody.
Ziemia podróżuje wokół Słońca po owalnej ścieżce znanej jako orbita. (Jedna podróż trwa około 365 1/4 dni, brzmi znajomo?) Gdyby nie orbita Ziemi, to samo strona planety byłaby skierowana bezpośrednio w stronę słońca, a temperatury pozostawałyby albo wiecznie gorące, albo zimne okrągły.
Podróżując wokół Słońca, nasza planeta nie „siedzi” idealnie pionowo - raczej pochyla się o 23,5 ° od swojej osi (wyimaginowana pionowa linia przechodząca przez środek Ziemi, która wskazuje w kierunku Gwiazdy Północnej). To
przechylenie kontroluje siłę światła słonecznego docierającego do powierzchni Ziemi. Kiedy region skierowany jest bezpośrednio na słońce, promienie słoneczne uderzają w powierzchnię czołowo pod kątem 90 °, zapewniając skoncentrowane ciepło. Przeciwnie, jeśli region znajduje się ukośnie od Słońca (na przykład tak jak bieguny Ziemi) są takie same ilość energii jest odbierana, ale przechwytuje powierzchnię Ziemi pod płytszym kątem, co powoduje mniejszą intensywność ogrzewanie. (Gdyby oś Ziemi nie była przechylona, bieguny również byłyby pod kątem 90 ° względem promieniowania słonecznego, a cała planeta byłaby równomiernie ogrzewana).Ponieważ w znacznym stopniu wpływa na intensywność ogrzewania, pochylenie Ziemi - a nie odległość od Słońca - jest uważane za główną przyczynę 4 pór roku.
Razem przechylenie Ziemi i podróż wokół Słońca tworzą pory roku. Ale jeśli ruchy Ziemi stopniowo zmieniają się w każdym punkcie na swojej drodze, dlaczego istnieją tylko 4 pory roku? Cztery pory roku odpowiadają czterem wyjątkowy punkty, w których oś Ziemi jest przechylona (1) maksymalnie w kierunku Słońca, (2) maksymalnie w odległości od Słońca i w równej odległości od Słońca (co dzieje się dwa razy).
Przesilenie letnie, obserwowane 20 lub 21 czerwca na półkuli północnej, jest datą, w której oś Ziemi skierowana jest do środka w kierunku słońce. W rezultacie bezpośrednie promienie słoneczne padają na zwrotnik Raka (23,5 ° szerokości geograficznej północnej) i ogrzewają półkulę północną bardziej wydajnie niż jakikolwiek inny region na Ziemi. Oznacza to, że odczuwalne są tam cieplejsze temperatury i więcej światła dziennego. (Odwrotna sytuacja dotyczy półkuli południowej, której powierzchnia jest zakrzywiona najdalej od Słońca.)
20 lub 21 grudnia, 6 miesięcy po pierwszym dniu lata, orientacja Ziemi całkowicie się odwróciła. Mimo że Ziemia jest najbliżej Słońca (tak, dzieje się to zimą - nie latem), jej oś wskazuje teraz najdalej z dala od słońce. Stawia to Półkulę Północną w złym położeniu do przyjmowania bezpośredniego światła słonecznego, ponieważ migrowała teraz do swojego celu zwrotnik Koziorożca (23,5 ° szerokości geograficznej południowej). Zmniejszone nasłonecznienie oznacza niskie temperatury i krótsze godziny dnia w lokalizacjach na północ od równik i więcej ciepła dla tych, którzy znajdują się na jego południu.
Punkty środkowe między dwoma przeciwnymi przesileniami są znane jako równonocy. W obu datach równonocy bezpośrednie promienie słoneczne padają wzdłuż równika (0 ° szerokości geograficznej), a oś Ziemi nie jest nachylona ani w kierunku słońca. Ale jeśli ruchy Ziemi są identyczne dla obu dat równonocy, dlaczego jesień i wiosna mają dwie różne pory roku? Różnią się, ponieważ strona ziemi skierowana w stronę słońca jest inna dla każdej daty. Ziemia podróżuje wokół Słońca wokół wschodu, więc w dniu równonocy jesiennej (22/23 września) półkula północna przechodzi z bezpośredniego na pośrednie światło słoneczne (temperatury chłodzenia), podczas gdy w równonocy wiosennej (20/21 marca) przemieszcza się z położenia pośredniego na bezpośrednie światło słoneczne (ocieplenie) temperatury). (Po raz kolejny sytuacja wygląda inaczej na półkuli południowej).
Nie ważne co szerokość, długość światła dziennego przez te dwa dni jest równomiernie równoważona długością nocy (stąd termin „równonoc” oznacza „równa noc”).
Właśnie zbadaliśmy, w jaki sposób astronomia daje nam cztery pory roku. Ale chociaż astronomia wyjaśnia pory roku, daty kalendarzowe, które im przypisuje, nie zawsze są najbardziej odpowiednie dokładny sposób organizacji roku kalendarzowego na cztery równe okresy o podobnych temperaturach i pogoda. W tym celu sprawdzamy „sezony meteorologiczne„Kiedy są sezony meteorologiczne i czym różnią się od„ zwykłej ”zimy, wiosny, lata i jesieni?