Hvorfor Jorden har 4 sæsoner

Foto via Manish Mamtani Photography

Alt hvad du behøver at vide: september-equinox

Næsten alle nyder skiftet af årstider på Jorden - fra vinter til forår, fra sommer til efterår. Men hvorfor ændrer vores sæsoner sig?

Nogle antager, at vores planet skiftende afstand fra solen medfører ændringer i årstiderne. Det er logisk, men ikke tilfældet for Jorden. I stedet har Jorden sæsoner, fordi vores planets rotationsakse er vippet i en vinkel på 23, 5 grader i forhold til vores orbitale plan - planet for Jordens bane rundt om solen.

Vipningen i jordens akse kaldes forskerens skråhed.

Skævhed. Billede via Wikipedia.

I løbet af et år varierer vippevinklen ikke . Med andre ord peger Jordens nordlige akse altid i samme retning i rummet. På dette tidspunkt er den retning mere eller mindre mod den stjerne, vi kalder Polaris, Nordstjernen. Men orienteringen af ​​Jordens hældning med hensyn til solen - vores kilde til lys og varme - ændrer sig, når vi kredser om solen. Med andre ord er den nordlige halvkugle orienteret mod solen i halvdelen af ​​året og væk fra solen for den anden halvdel. Det samme gælder den sydlige halvkugle.

Når den nordlige halvkugle er orienteret mod solen, varmer den region af Jorden på grund af den tilsvarende stigning i solstråling. Solens stråler slår den del af Jorden i en mere direkte vinkel. Det er sommer.

Når den nordlige halvkugle er orienteret væk fra solen, er solens stråler mindre direkte, og den del af Jorden afkøles. Det er vinter.

Sæsoner på den sydlige halvkugle forekommer på modsatte tidspunkter af året fra dem på den nordlige halvkugle. Nord sommer = sydlig vinter.

Efterår i New Jersey's Pinelands af vores ven Jeanette York. Hun sagde, at dette er hendes baghave.

Vippningen i Jordens akse er stærkt påvirket af den måde, massen er fordelt over planeten. Store mængder landmasse og isark på den nordlige halvkugle gør Jorden til toptung. En analogi til skråhed er at forestille sig, hvad der ville ske, hvis du skulle snurre en kugle med et stykke boble gummi fast i toppen. Den ekstra vægt ville få kuglen til at vippe, når den drejes.

Over lange perioder med geologisk tid cykler vinklen på Jordens skråhed mellem 21, 4 og 24, 4 grader. Denne cyklus varer cirka 41.000 år og menes at spille en nøglerolle i dannelsen af ​​istiden - en videnskabelig teori foreslået af Milutin Milankovitch i 1930.

Jorden falder i øjeblikket i skråhed. Fald i skråhed kan sætte scenen for mere moderate sæsoner (køligere somre og varmere vintre), mens stigninger i skråhed skaber mere ekstreme årstider (varmere somre og koldere vintre). Gletsjere vokser ofte, når Jorden har mange kølige somre, der ikke smelter vintersnøene tilbage. Husk, at vi taler om en 41.000-årig cyklus her, så disse ændringer i skråhed er ikke den primære drivkraft for Jordens klima i det kommende århundrede. Temperaturer på Jorden påvirkes ikke kun af skråstillingen, men også af mange flere faktorer, der driver vores komplekse klimasystem og de globale temperaturer, vi oplever fra år til år.

Andre planeter i vores solsystem vipper også i forskellige grader. Uranus roterer næsten sidelæns ved 97 grader og har ekstreme sæsoner. Den aksiale hældning på Venus er 177, 3 grader. Derfor har Venus meget lidt i vejen for årstider.

Jordens afstand fra solen ændrer sig hele året, og det er logisk at antage, at en stigning eller fald i en sol-planetafstand kan forårsage en cyklisk ændring i årstiderne. Men - for vores planet - denne ændring er for lille til at forårsage denne ændring.

Vores sæsoner ændres på grund af vores planet vippevinkel - 23, 5 grader - i forhold til vores bane rundt om solen. Hvis Jorden overhovedet ikke vippede, men i stedet kredsede nøjagtigt lodret med hensyn til vores bane rundt om solen, ville der være mindre variationer i temperaturen gennem hvert år, da Jorden bevægede sig lidt tættere på solen og derefter lidt længere væk. Og der ville være temperaturforskelle fra Jordens ækvatorregion til polerne. Men uden Jordens hældning ville vi mangle Jordens vidunderlige sæsonændringer og vores tilknytning af dem til de forskellige tidspunkter af året - forbinder en frisk følelse i luften med foråret.

Det er let at forestille sig en planet, der har en mere markant ændring i sin afstand fra sin stjerne, når planeten kredser om stjernen. Nogle ekstrasolære planeter - planeter, der kredser om fjerne stjerner - er blevet fundet med mere ekstreme baner. Og selv i vores eget solsystem, for eksempel, har planeten Mars en mere elliptisk bane end Jorden gør. Dens afstand fra solen ændrer sig mere dramatisk gennem sit år end Jordens gør, og ændringen i Mars 'afstand fra solen medfører nogle mere markante cykliske ændringer på denne røde ørkenverden.

Billede via James Jordan.

Nederste linje: Det er logisk at antage, at vores planet skifter afstand fra solen medfører ændring i årstiderne. Men Jordens afstand fra solen ændrer sig ikke nok til at forårsage sæsonbestemte forskelle. I stedet for ændrer vores sæsoner, fordi Jorden vipper på sin akse, og hældningsvinklen får den nordlige og den sydlige halvkugle til at handle steder hele året for at modtage solens lys og varme mest direkte.