Kausi on ajanjakso, jota leimaa muutokset säässä ja päivänvalossa. Vuodessa on neljä vuodenaikaa: talvi, kevät, kesä ja syksy.
Mutta vaikka sää liittyy vuodenaikoihin, se ei aiheuta niitä. Maan vuodenajat ovat seurausta sen muuttuvasta sijainnista, kun se kiertää aurinkoa vuoden aikana.
Koska planeettamme energialähde, aurinko on tärkeä osa maan lämmitystä. Mutta älä ajattele maata passiivisena auringon energian vastaanottajana! Päinvastoin, Maan liikkeet määräävät Miten tämä energia vastaanotetaan. Näiden liikkeiden ymmärtäminen on ensimmäinen askel oppimiseen, miksi vuodenajat ovat olemassa ja miksi ne tuovat muutoksia säähän.
Maa kulkee auringon ympäri soikeaa polkua, joka tunnetaan nimellä kiertoradalla. (Yhden matkan suorittaminen kestää noin 365 1/4 päivää, kuulostaa tutulta?) Jos se ei ollut Maan kiertoradalla, sama Maapallon puolella olisi suoraan aurinkoa ja lämpötilat pysyisivät joko jatkuvasti kuumana tai kylmänä vuonna pyöristää.
Auringon ympäri matkalla planeettamme ei "istu" täydellisesti pystyssä - se nojaa 23,5 ° akselistaan (kuvitteellinen pystysuora linja Maan keskipisteen läpi, joka osoittaa kohti Pohjoistarta). Tämä
kallistaa säätelee maan pintaa saavuttavan auringonvalon voimakkuutta. Kun alue on suoraan aurinkoon päin, auringonsäteet osuvat pintaan päin 90 ° kulmassa tuottaen keskittynyttä lämpöä. Päinvastoin, jos alue sijaitsee vinosti auringosta (esimerkiksi kuten Maan navat ovat), sama Määrä energiaa vastaanotetaan, mutta se sieppaa Maan pinnan matalampaan kulmaan, mikä johtaa vähemmän voimakkaaseen lämmitys. (Jos maapallon akselia ei kallistettaisi, navat olisivat myös 90 ° kulmassa auringon säteilyyn nähden ja koko planeetta kuumentuisi tasaisesti.)Koska maan kallistus - ei sen etäisyys auringosta - vaikuttaa suuresti lämmityksen voimakkuuteen, sitä pidetään 4 vuodenajan ensisijaisena syynä.
Yhdessä maapallon kallistus ja matka auringon ympäri luovat vuodenajat. Mutta jos Maan liikkeet muuttuvat vähitellen jokaisessa pisteessä reitin varrella, miksi siellä on vain 4 vuodenaikaa? Neljä vuodenaikaa vastaa neljää ainutlaatuinen kohdat, joissa Maapallon akseli on kallistettu (1) korkeintaan kohti aurinkoa, (2) korkeintaan päässä auringosta ja yhtä kaukana auringosta (mikä tapahtuu kahdesti).
Pohjoisella pallonpuoliskolla 20. kesäkuuta tai 21. kesäkuuta havaittu kesäpäivänseisaus on päivä, jona maan akseli osoittaa sisimmän kohti aurinko. Seurauksena auringon suorat säteet osuvat Kravun kääntöpiiri (23,5 ° pohjoista leveyttä) ja lämmitä pohjoista pallonpuoliskoa tehokkaammin kuin mikään muu alue maan päällä. Tämä tarkoittaa, että siellä kokee lämpimämpi lämpötila ja enemmän päivänvaloa. (Päinvastainen pätee eteläiselle pallonpuoliskolle, jonka pinta on kaareva kauimpana auringosta.)
Maan orientaatio on täysin kääntynyt 20. tai 21. joulukuuta, kuusi kuukautta kesäkeskuksen ensimmäisen päivän jälkeen. Huolimatta siitä, että Maa on lähinnä aurinkoa (kyllä, tämä tapahtuu talvella - ei kesällä), sen akseli osoittaa nyt kauimpanaan poissa aurinko. Tämä asettaa pohjoisen pallonpuoliskon huonoon asemaan vastaanottaa suoraa auringonvaloa, koska se on nyt siirtynyt tavoitteeseensa Kauriin kääntöpiiri (23,5 ° eteläistä leveyttä). Vähentynyt auringonvalo tarkoittaa kylmiä lämpötiloja ja lyhyempiä kesäajan kohteita pohjoisesta ekvaattori ja enemmän lämpöä etelään sijaitseville.
Kahden vastakkaisen seisauksen väliset keskipisteet tunnetaan ekvivalentteina. Molemmilla päiväntasauspäivinä auringon suorat säteet lyövät päiväntasaajaa (0 ° leveysaste) ja maan akseli ei ole kallistettu kohti aurinkoa tai poispäin. Mutta jos maan liikkeet ovat identtisiä molemmille päiväntasauspäiville, miksi syksy ja kevät ovat kaksi eri vuodenaikaa? Ne ovat erilaisia, koska maapallon aurinkoa kohtaava puoli on erilainen jokaisella päivämäärällä. Maa liikkuu itään auringon ympärillä, joten syksyisen päiväntasauspäivän päivänä (22. syyskuuta 23) pohjoinen pallonpuolisko on siirtymässä suorasta epäsuora auringonvalo (jäähdytyslämpötilat), kun taas kevätpäiväntasauspäivänä (20. maaliskuuta 21) se siirtyy epäsuoran paikan välittömään auringonvaloon (lämpeneminen) lämpötilat). (Jälleen kerran päinvastainen pätee eteläiselle pallonpuoliskolle.)
Ei väliä mitä leveysaste, näillä kahdella päivällä havaitun päivänvalon pituus on tasapainossa yön pituuden kanssa (siten termi "päiväntasaus" tarkoittaa "yhtä yötä".)
Olemme juuri tutkineet, kuinka tähtitiede antaa meille neljä vuodenaikaa. Mutta vaikka tähtitiede selittää maan vuodenajat, kalenteripäivät, jotka se osoittaa niille, eivät ole aina eniten tarkka tapa organisoida kalenterivuosi neljään yhtä suureen ajanjaksoon, joissa on samanlaiset lämpötilat ja - sää. Tätä varten odotamme "meteorologiset vuodenajat"Milloin meteorologiset vuodenajat ovat ja miten ne eroavat" tavallisesta "talvesta, keväästä, kesästä ja syksystä?