Времена года

 Феномен смены времен года обусловлен наклоном земной оси и вращением планеты вокруг Солнца. Земля, вращаясь по эллиптической траектории, описывает плоскость, называемую эклиптикой. Во время этого движения ее ось вращения всегда остается параллельной самой себе, касаясь в определенные моменты года четырех основных точек, которые отмечают начало каждого сезона и которые, следовательно, соответствуют четырем точкам на видимой солнечной траектории, которая является небесной проекцией орбиты Земли.

Астрономические сезоны

Весеннее равноденствие — 21 марта
» Весна начинается в Северном полушарии, а осень — в Южном.
» Полярная ночь начинается на Южном полюсе, а полярный день — на Северном полюсе.
» День и ночь имеют одинаковую продолжительность.
» Солнце восходит и заходит на востоке и западе соответственно и проходит через небесный экватор (точка Овна).
Летнее солнцестояние — 21 июня
» В Северном полушарии начинается лето, а в Южном — зима.
» На Северном полюсе Солнце остается над горизонтом в течение шести месяцев, а на Южном полюсе — под ним в течение того же времени.
» Продолжительность светового дня максимальна в Северном полушарии и минимальна в Южном.
» Продолжительность светового дня начинает уменьшаться в Северном полушарии и увеличиваться в Южном.
» Солнце восходит на северо-востоке и, проходя меридиан на максимальном расстоянии +23,5° от небесного экватора, заходит на северо-западе.
Осеннее равноденствие — 23 сентября
» Осень начинается в Северном полушарии, а весна — в Южном.
» Полярная ночь начинается на Северном полюсе, а полярный день — на Южном полюсе.
» День и ночь имеют одинаковую продолжительность.
» Солнце восходит и заходит на востоке и западе соответственно и проходит через небесный экватор (точка Весов).
Зимнее солнцестояние — 21 декабря
» В Северном полушарии начинается зима, а в Южном — лето.
» На Южном полюсе Солнце остается над горизонтом в течение шести месяцев, а на Северном полюсе — под горизонтом в течение того же времени.
» Продолжительность светового дня максимальна в Южном полушарии и минимальна в Северном полушарии.
» Продолжительность светового дня начинает уменьшаться в Южном полушарии и увеличиваться в Северном полушарии.
» Солнце восходит на юго-востоке, проходит меридиан на расстоянии -23,5° от небесного экватора и заходит на юго-западе.

Обратите внимание, что промежуток времени между весенним и осенним равноденствиями больше, чем промежуток между осенним и весенним равноденствиями. Это объясняется тем, что скорость Земли выше, когда она проходит перигелий в январе.

Равноденствия и солнцестояния

Равноденствия, также называемые точкой Овна и точкой Весов, поскольку в древности Солнце проецировалось на одноименные созвездия, соответствуют двум точкам небесной сферы, где Солнце проходит через небесный экватор, или точкам пересечения экватора с эклиптикой, орбитальным узлам, которые, в свою очередь, подразделяются на:

Восходящий узел (уравнение пружины) — момент, когда Земля переходит с юга небесной сферы на север;
Нисходящий узел (осеннее уравнение) — когда через шесть месяцев Земля начинает двигаться в противоположном направлении.

Солнцестояния, напротив, представляют собой точки орбиты Земли, находящиеся на максимальном расстоянии от небесного экватора, или точки видимой траектории Солнца, в которых оно меняет направление своего движения:

Летнее солнцестояние — самое южное, вблизи которого также находится точка максимального расстояния Земли от Солнца ( афелий );
Зимнее солнцестояние — самая северная точка от небесного экватора, вблизи которой также находится точка минимального расстояния от Солнца ( перигелий ).

Излучение планеты

Из этого видно, что более сильное потепление нашей планеты в летний сезон зависит не от расстояния — достаточно вспомнить, что когда в Северном полушарии лето, в Южном полушарии одновременно зима, и наоборот, — а от угла падения солнечных лучей на поверхность, который составляет около 70° летом и около 23° зимой. Следовательно, из-за того, что ось Земли остается наклоненной и параллельной самой себе, Земля будет поворачиваться к Солнцу; в день летнего солнцестояния Северный полюс, а следовательно, и Северное полушарие, будут повернуты к Солнцу, а в день зимнего солнцестояния — Южный полюс, а следовательно, и Южное полушарие.

В свете этих соображений становится ясно, что максимальные температуры регистрируются не в июне, когда солнечные лучи наиболее непосредственно падают на Землю, а в июле и августе. Этот факт, однако, можно объяснить наличием гидросферы — жидкой массы нашей планеты, которая фактически представляет собой гигантский тепловой аккумулятор.