Небето — астрономия

Защо има сезони

Сезоните възникват, защото земната ос е наклонена на около 23,4° спрямо равнината на орбитата. Така през годината различните полукълба получават по-директна или по-полегата слънчева светлина и различна продължителност на деня. Разстоянието до Слънцето почти не играе роля: Земята е най-близо до него в началото на януари, когато на север е зима.

Всяка година минаваме през топли и студени месеци, дълги и къси дни. Лесно е да си помислим, че лятото е, когато Земята е по-близо до Слънцето. Науката обаче дава друг отговор, и той е по-интересен: сезоните идват от наклона на земната ос.

Честото заблуждение за разстоянието

Орбитата на Земята около Слънцето е почти кръгла, но не съвсем. Тя е лека елипса. В началото на януари Земята е в перихелий (най-близката точка до Слънцето), на около 147 милиона километра. В началото на юли е в афелий (най-далечната точка), на около 152 милиона километра. Разликата е около 3%.

Ако разстоянието определяше сезоните, северното полукълбо щеше да има лято през януари. В действителност тогава там е зима. Този факт сам по себе си показва, че причината е другаде. Разстоянието има малък ефект върху общото количество получена енергия, но не обяснява защо лятото и зимата се сменят.

Друг довод: ако сезоните зависеха от разстоянието, целият свят щеше да има лято едновременно. А в Австралия и в България сезоните са противоположни.

Наклонът на оста

Земята се върти около въображаема ос, която е наклонена на около 23,4° спрямо перпендикуляра на равнината на орбитата ѝ (тази равнина в небето се нарича еклиптика). По време на цялата обиколка около Слънцето оста сочи приблизително в една и съща посока в пространството, към района на Полярната звезда. Много бавно посоката ѝ все пак се променя, за което четете в статията за прецесията.

Оттук следват два ефекта:

• Височина на Слънцето. Когато северното полукълбо е наклонено към Слънцето, лъчите падат по-стръмно. Една и съща светлина се разпределя върху по-малка площ и земята се нагрява по-силно. Когато е наклонено встрани, лъчите са по-полегати, светлината се разпростира върху по-голяма площ и е по-слаба.
• Продължителност на деня. През лятото Слънцето се движи по по-висока дъга и е над хоризонта по-дълго. Има повече време за нагряване и по-малко за охлаждане през нощта. През зимата е обратното.

При двата момента на слънцестоене (около 21 юни и около 21 декември) единото полукълбо е максимално наклонено към Слънцето, а другото максимално встрани. Повече за тях има в статията за слънцестоенето. При двете равноденствия (около 20 март и около 22–23 септември) оста не е наклонена нито към, нито от Слънцето и денят е приблизително равен на нощта. Вижте равноденствието.

Наклонът обяснява и защо на екватора денят е около 12 часа през цялата година и сезоните са слабо изразени. Близо до полюсите разликите са най-големи: там има период на полярен ден, когато Слънцето не залязва, и полярна нощ, когато не изгрява. Паралелите на около 23,4° северно и южно (тропиците) са границите, до които Слънцето може да застане точно над главата в пладне.

Обратни сезони в двете полукълба

Когато северното полукълбо е наклонено към Слънцето, южното е наклонено встрани. Затова сезоните са противоположни:

• през юни, юли и август на север е лято, а на юг е зима;
• през декември, януари и февруари на север е зима, а на юг е лято.

Коледа в Австралия, Нова Зеландия или Южна Африка се празнува в разгара на лятото. Дори перихелият, който е в началото на януари, не променя това. Причината за южното лято пак е наклонът, а големите океани на южното полукълбо допълнително смекчават малката разлика, дължаща се на разстоянието.

Учените отбелязват и че наклонът не е уникален за Земята. Марс има наклон около 25° и също преживява сезони. Уран е наклонен толкова силно, че се върти почти „на една страна“, и сезоните му са изключително екстремни. Меркурий има много малък наклон и практически няма сезони от този тип.

Сезоните и небето нощем

Сезоните се виждат и в нощното небе. Докато Земята обикаля Слънцето, през нощта ние гледаме към различна част от небесната сфера. Затова съзвездията се сменят през годината.

На север през зимата вечер се вижда Орион, а през лятото – Летният триъгълник, съставен от ярки звезди в различни съзвездия. Вижте и наръчника как да гледаме небето.

Географската ширина определя и кои части на небето са достъпни. Наблюдател в южното полукълбо вижда съзвездия, които от България не се виждат, като Южния кръст. Зимното небе е и по-дълго тъмно: дългите нощи са добро време за наблюдение, макар и по-студено.

Слънцето също променя мястото си: през лятото изгрява и залязва по-на север, а през зимата по-на юг. Ако наблюдавате място на хоризонта няколко месеца, ще видите това преместване.

Накратко

• Сезоните идват от наклона на земната ос (около 23,4°), а не от разстоянието до Слънцето.
• Земята е най-близо до Слънцето в началото на януари, когато на север е зима.
• Двете полукълба имат противоположни сезони.
• Наклонът променя височината на Слънцето и дължината на деня, а с това и количеството топлина.
• Нощното небе също се сменя през годината – още един знак за орбитата ни около Слънцето.

За по-широк поглед към нашата планета прочетете и статията за Земята.

Позициите в Astronativa са астрономически точни. Тълкуването е за вдъхновение. · Речник · Условия · Поверителност