De ce se schimbă anotimpurile
De ce avem anotimpuri? De ce se succed primăvara, vara, toamna și iarna? Mulți cred că alternanța dintre vară și iarnă este cauzată de distanța diferită dintre Pământ și Soare pe parcursul anului. Pământul nu orbitează în jurul Soarelui pe un cerc perfect. Sunt momente când Pământul este mai departe de Soare și altele când este mai aproape. Vezi figura următoare:
Vedem că atunci când Pământul este „sus”, e mai departe de Soare decât atunci când este „jos”. La prima vedere pare logic ca, atunci când Pământul e mai departe de Soare, să fie iarnă, iar când e mai aproape, să fie vară. Pământul este însă cel mai departe de Soare în jurul datei de 5 iulie și cel mai aproape în jurul datei de 4 ianuarie – deci e exact pe dos: când Pământul e cel mai departe de Soare, avem vară, iar când e cel mai aproape, avem iarnă.
Știm de asemenea că, atunci când în emisfera nordică e vară, în emisfera sudică e iarnă și invers. Când la noi în România e ger, în Australia e vară. Anotimpurile nu pot fi deci provocate de distanța diferită dintre Pământ și Soare. Dacă ar fi așa, ar trebui să fie vară pe toată planeta, nu doar într-o emisferă.
În plus, din figură pare că distanța dintre Pământ și Soare se schimbă dramatic, dar în realitate diferența este mult mai mică. Când Pământul este cel mai aproape de Soare, distanța este de aproximativ 147 de milioane de kilometri. Când este cel mai departe, este de aproximativ 152 de milioane de kilometri. Este o diferență de circa trei procente, care nu este suficient de mare ca să provoace o schimbare de vreme atât de puternică precum cea pe care o observăm între vară și iarnă.
De vină este axa Pământului
Axa Pământului este o dreaptă imaginară în jurul căreia se rotește Pământul nostru. Iar această axă este ușor înclinată față de planul imaginar pe care Pământul se mișcă în jurul Soarelui. Privește figura:
Axa este reprezentată prin liniile albe de sus și de jos, iar linia neagră care traversează Pământul marchează ecuatorul. Acesta împarte Pământul în două emisfere – cea sudică și cea nordică. Săgeata de jos arată sensul de rotație al Pământului în jurul axei. Vedem că axa nu este verticală, ci este ușor înclinată. Deja în această figură putem observa că Soarele luminează mult mai mult emisfera sudică decât pe cea nordică. Mai observăm și alte lucruri: Polul Sud este luminat de Soare, în timp ce Polul Nord nu. Iar această stare va dura încă mult. Imaginează-ți că a trecut o zi și Pământul s-a rotit în jurul axei sale. Din cauza înclinării Pământului, Soarele a strălucit tot timpul pe Polul Sud, acolo Soarele nu a apus deloc! Iar, dimpotrivă – la Polul Nord Soarele nu a răsărit toată ziua! Și tot timpul Soarele a luminat o parte mult mai mare din emisfera sudică decât din cea nordică – în emisfera sudică e deci vară, iar în cea nordică iarnă. Asta se potrivește cu ce știm: iarna zilele sunt mai scurte decât vara.
Dar asta încă nu explică de ce iarna Soarele este mai „rece” decât vara. Bine, iarna Soarele luminează mai puțin timp, știm deja de ce – dar de ce nu ne încălzește la fel de mult ca vara? De vină este de data aceasta unghiul sub care cad razele.
Unghiul sub care cad razele Soarelui
Imaginează-ți un perete pe care cad perpendicular raze de lumină. Și un al doilea perete, la fel de lung, pe care cad de asemenea raze de lumină, dar nu perpendicular – al doilea perete este rotit cu 45 de grade față de primul:
Vedem că, deși cei doi pereți sunt la fel de lungi și sunt expuși la o sursă de lumină la fel de puternică, pe al doilea perete cad mai puține raze decât pe primul. Și nu doar asta, razele cad mai departe unele de altele. Al doilea perete nu este deci la fel de bine luminat ca primul. La fel stau lucrurile cu razele Soarelui – contează sub ce unghi cad pe pământ. Dacă cad perpendicular, cad multe pe pământ, iar noi simțim asta ca pe căldură. Dacă cad sub un unghi mai mic, cad mai puține raze pe pământ, „mai departe unele de altele”, iar noi simțim asta ca pe frig. Același lucru se petrece pe Pământ:
Toate razele care cad perpendicular cad pe emisfera sudică. Pe emisfera sudică cad deci mai multe raze de Soare pe metru pătrat, ceea ce face ca acolo să fie mai cald decât în emisfera nordică, pe care razele cad și ele, dar sub un unghi mai mic și deci cad mai puține. De aceea, la nord de țara noastră este de obicei mai frig, iar la sud de noi, de obicei mai cald. La nord de noi razele Soarelui cad sub un unghi mai mic și cad deci mai puține decât cele care cad la noi.
