Mikä aiheuttaa vuodenaikojen muutoksen maan päällä?

Vuodenaikojen vaihto on yksi niistä ilmiöistä, joita ihmiset pitävät itsestäänselvyytenä. He tietävät, että se tapahtuu useimmissa paikoissa, mutta älä aina lopeta miettiä, miksi meillä on vuodenajat. Vastaus on tähtitieteen ja planeettatieteen valtakunnassa.

Vuodenaikojen suurin syy on se, että maapallon akseli on kallistettu suhteessa siihen kiertorata. Ajattele aurinkokunnan kiertotasoa tasaisena levynä. Suurin osa planeetoista kiertää aurinkoa levyn "pinnalla". Sen sijaan, että niiden pohjois- ja etelänavat osoittaisivat suoraan kohtisuoraan levyyn nähden, useimmilla planeetoilla on napojensa viisto. Tämä pätee erityisesti Maahan, jonka navat ovat kallistuneet 23,5 astetta.

Maapallolla voi olla kallistus, koska sillä on suuri vaikutus meidän planeetan historia, joka todennäköisesti aiheutti kuun luominen. Tuon tapahtuman aikana Marsin kokoinen iskuelementti haisi melko voimakkaasti vastasyntynyttä maata. Se sai sen kaatumaan sivulleen jonkin aikaa, kunnes järjestelmä asettui.

Yksi idea Kuun muodostumisesta.
Paras teoria Kuun muodostumisesta sanoo, että vastasyntynyt maa ja Marsin kokoinen vartalo nimeltään Theia törmäsivät varhain aurinkokunnan historiaan. Jäännökset räjäytettiin avaruuteen ja lopulta yhdistyivät Kuun muodostamiseksi.
instagram viewer
NASA / JPL-Caltech

Lopulta Kuu muodostui ja Maan kallistus asettui nykyiseen 23,5 asteeseen. Se tarkoittaa, että osan vuoden aikana puolet planeetasta on kallistettu pois Auringosta, kun taas toinen puoli on kallistettu sitä kohti. Molemmat pallonpuoliskot saavat edelleen auringonvaloa, mutta toinen saa sen suoraan, kun se kallistuu kohti aurinkoa kesällä, kun taas toinen saa sitä vähemmän suoraan talvella (kun se on kallistettu).

Tämä kaavio näyttää maan aksiaalisen kallistumisen ja kuinka se vaikuttaa puolipalloihin, jotka kallistuvat kohti aurinkoa vuoden eri osien läpi. NASA / CMGlee

Kun pohjoinen pallonpuolisko on kallistettu aurinkoa kohti, ihmiset muualla maailmassa kokevat kesän. Samaan aikaan eteläinen pallonpuolisko saa vähemmän valoa, joten siellä tapahtuu talvi. päiväseisaus ja päiväntasaus käytetään enimmäkseen kalentereissa merkitsemään vuodenaikojen alkua ja loppua, mutta ne eivät itse liity vuodenaikojen syihin.

Kausivaihtelut

Vuosi on jaettu neljään vuodenaikaan: kesä, syksy, talvi, kevät. Ellei joku asu päiväntasaajalla, jokainen kausi tuottaa erilaisia ​​sääkuvioita. Yleensä se on lämpimämpi keväällä ja kesällä ja viileämpi syksyllä ja talvella. Kysy useimmilta ihmisiltä, ​​miksi talvella on kylmä ja kesällä lämmin, ja he sanovat todennäköisesti maa on oltava lähempänä aurinkoa kesällä ja kauempana talvella. Tämä näyttää tehdä järkeä. Loppujen lopuksi, kun joku pääsee tulipalon lähelle, he tuntevat enemmän lämpöä. Joten miksi läheisyys aurinkoon ei aiheuta lämmintä kesäkautta?

Vaikka tämä on mielenkiintoinen havainto, se johtaa tosiasiallisesti väärään johtopäätökseen. Tästä syystä: Maa on kauimpana Auringosta jokaisen vuoden heinäkuussa ja lähinnä joulukuussa, joten "läheisyyden" syy on väärä. Lisäksi, kun kesällä on pohjoisella pallonpuoliskolla, talvi tapahtuu eteläisellä pallonpuoliskolla ja päinvastoin. Jos vuodenaikojen syy johtui yksinomaan läheisyydestä Aurinko, niin sen tulisi olla lämmin sekä pohjoisella että eteläisella pallonpuoliskolla samaan aikaan vuodesta. Sitä ei tapahdu. Se on todella kallistus, mikä on tärkein syy vuodenaikoihin. Mutta on toinen huomioon otettava tekijä.

Jupiterin, saturnin, uraanin ja neptunuksen jovialaiset maailmat
Kaikilla planeetoilla on aksiaalinen kallistus, kaasu jättiläiset mukaan lukien. Uranuksen kallistus on niin vakava, että se "vierittää" aurinkoa sen puolella.NASA

Kuumin on myös keskipäivällä

Maapallon kallistus tarkoittaa myös sitä, että aurinko näyttää nousevan ja laskevan taivaan eri osissa vuoden eri aikoina. Kesäisin Auringon huiput ovat melkein suoraan yläpuolella, ja yleisesti ottaen ne ovat horisontin yläpuolella (ts. On päivänvaloa) suuremman osan päivästä. Tämä tarkoittaa, että Auringolla on enemmän aika lämmittää maan pintaa kesällä, mikä tekee siitä vielä lämpimämmän. Talvella on vähemmän aikaa lämmittää pintaa, ja asiat ovat hiukan viileämpiä.

Tarkkailijat näkevät yleensä näennäisen taivaan sijainnin muutoksen melko helposti. Vuoden aikana on melko helppoa huomata auringon sijainti taivaalla. Kesäisin se tulee korkeammalle ja nousee ja asetetaan eri asentoihin kuin talvella. Se on hieno projekti kenelle tahansa kokeilulle, ja kaikki mitä tarvitset on karkea piirustus tai kuva paikallisesta horisontista itään ja länteen. Tarkkailijat voivat vilkaista joka päivä auringonnousun tai auringonlaskun aikaan ja merkitä auringonnousun ja auringonlaskun sijainnit päivittäin saadaksesi täydellisen kuvan.

Takaisin läheisyyteen

Joten sillä on merkitystä, kuinka lähellä maapallo on aurinkoon? No, kyllä, tietyssä mielessä se on, vain ei tapa, jolla ihmiset odottavat. Maan kiertorata auringon ympärillä on vain hieman elliptinen. Ero sen lähimmän pisteen auringon ja kauimpana välillä on hiukan yli kolme prosenttia. Se ei riitä aiheuttamaan suuria lämpötilanvaihteluita. Se tarkoittaa keskimäärin muutaman celsiusasteen eroa. Lämpötilaero kesän ja talven välillä on paljon enemmän kuin se. Joten, läheisyys ei tee niin paljon eroa kuin paljon auringonvaloa planeetta vastaanottaa. Siksi on väärin olettaa, että Maa on lähempänä vuoden puolta kuin toinen. Syyt vuodenaikoihimme on helppo ymmärtää hyvällä mielikuvalla planeettamme kallistumisesta ja sen kiertoradasta Auringon ympärillä.

Avainsanat

  • Maapallon aksiaalinen kallistus on suuri rooli vuodenaikojen luomisessa planeetallemme.
  • Puolipallo (pohjoinen tai etelä) kallistuu kohti aurinkoa saa enemmän lämpöä tuona aikana.
  • Läheisyys aurinkoon EI ole syy vuodenaikoihin.

Lähteet

  • "Maan kallistus on syy vuodenaikoille!" Ice-Albedon palaute: Kuinka sulava jää saa enemmän jäätä sulamaan - ikkunat maailmankaikkeuteen, www.windows2universe.org/earth/climate/cli_seasons.html.
  • Greicius, Tony. "NASA-tutkimus ratkaisee kaksi mysteeriä maapallon heijastusista." NASA, NASA, 8. huhtikuuta 2016, www.nasa.gov/feature/nasa-study-solves-two-systery-about-wobbling-earth.
  • ”Syvyydessä | Maa - aurinkokunnan tutkimus: NASA-tiede. ” NASA, NASA, 9. huhtikuuta 2018, solarsystem.nasa.gov/planets/earth/in-depth/.