Hvorfor har vi årstider
Hvorfor har vi årstider? Hvorfor avløser vår, sommer, høst og vinter hverandre? Mange tror at skiftet mellom sommer og vinter skyldes at avstanden mellom jorda og sola varierer gjennom året. Jorda går nemlig ikke i en perfekt sirkel rundt sola. Det er tider da jorda er lenger fra sola, og tider da den er nærmere. Se figuren under:
Vi ser at når jorda er «oppe», er den lenger fra sola enn når den er «nede». Ved første øyekast gir det mening at vi har vinter når jorda er lenger fra sola, og sommer når den er nærmere. Men jorda er lengst fra sola omtrent 5. juli og nærmest omtrent 4. januar — altså er det akkurat omvendt: Når jorda er lengst fra sola, har vi sommer, og når den er nærmest, har vi vinter.
Vi vet også at når det er sommer på den nordlige halvkule, er det vinter på den sørlige, og omvendt. Når vi fryser i Norge, er det sommer i Australia. Årstidene kan altså ikke skyldes at avstanden mellom jorda og sola varierer. Hvis det var slik, måtte det vært sommer over hele planeten, ikke bare på én halvkule.
På figuren ser det dessuten ut til at avstanden mellom jorda og sola endrer seg dramatisk, men i virkeligheten er forskjellen mye mindre. Når jorda er nærmest sola, er avstanden omtrent 147 millioner kilometer. Når den er lengst unna, er den omtrent 152 millioner kilometer. Det er en forskjell på omtrent tre prosent, og det er ikke stor nok forskjell til å forårsake en så stor værforandring som den vi ser mellom sommer og vinter.
Jordaksen er årsaken til alt
Jordaksen er en tenkt linje som jorda roterer rundt. Og denne aksen heller litt i forhold til det tenkte planet jorda går i bane rundt sola i. Se på figuren:
Aksen er vist med de hvite strekene øverst og nederst, og den svarte streken tvers over jorda markerer ekvator. Den deler jorda i to halvkuler — en sørlig og en nordlig. Pilen nederst viser retningen jorda roterer i rundt aksen. Vi ser at aksen ikke står loddrett, men heller litt. Allerede på denne figuren kan vi se at sola lyser mye mer på den sørlige halvkulen enn på den nordlige. Vi kan også legge merke til andre ting: Sola lyser på Sydpolen, mens den ikke gjør det på Nordpolen. Og denne tilstanden vil vare i lang tid. Tenk deg at det har gått ett døgn og jorda har dreid seg rundt aksen sin. På grunn av hvordan jorda er vendt, lyste sola på Sydpolen hele tiden, sola gikk ikke ned der i det hele tatt! Og omvendt — på Nordpolen gikk ikke sola opp i løpet av hele døgnet! Og hele tiden lyste sola på en mye større del av den sørlige halvkulen enn av den nordlige — på den sørlige halvkulen er det altså sommer og på den nordlige vinter. Det stemmer med det vi kjenner: Om vinteren er dagene kortere enn om sommeren.
Men det forklarer ennå ikke hvorfor sola er «kaldere» om vinteren enn om sommeren. Greit, om vinteren skinner sola sjeldnere, det vet vi hvorfor — men hvorfor varmer den samtidig ikke like mye som den varmer oss om sommeren? Det skyldes vinkelen solstrålene treffer jorda med.
Vinkelen solstrålene treffer jorda med
Tenk deg en vegg som lysstråler treffer vinkelrett. Og en annen vegg som er like lang, og som lysstråler også treffer, men ikke vinkelrett — i forhold til den første veggen er den andre veggen dreid 45 grader:
Vi ser at selv om de to veggene er like lange og utsatt for en like sterk lyskilde, treffer færre stråler den andre veggen enn den første. Og ikke nok med det, strålene treffer lenger fra hverandre. Den andre veggen blir altså ikke like godt belyst som den første veggen. Det samme gjelder for solstrålene — det kommer an på hvilken vinkel de treffer bakken med. Hvis de treffer vinkelrett, treffer mange av dem bakken, og det merker vi som at det er varmt. Hvis de treffer med en mindre vinkel, treffer færre stråler bakken, «lenger fra hverandre», og vi merker det som kulde. Det samme skjer på jorda:
Alle strålene som treffer bakken vinkelrett, treffer den sørlige halvkulen. På den sørlige halvkulen treffer det dermed flere solstråler per kvadratmeter, og det gjør at det er varmere der enn på den nordlige halvkulen, som strålene riktignok også treffer, men der faller de inn med en mindre vinkel, og dermed treffer færre av dem. Derfor er det også som regel kaldere nord for landet vårt og varmere sør for oss. Nord for oss treffer solstrålene med en mindre vinkel, og færre av dem treffer der enn hos oss.
