Сезони

В това видео ще обсъдим защо на Земята има сезони като лято, есен, зима и пролет. Според една теория причината за сезоните е разликата в разстоянието между Земята и Слънцето. Знаем, че Земята се движи по своята орбита около Слънцето. Слънцето е най-големият източник на топлина и на енергия за земната повърхност. Известно е, че в определени периоди от годината някои точки от земната повърхност са по-далече от Слънцето, а в други периоди от годината те са по-близо до Слънцето. Но това не обяснява добре защо има сезони, защото, първо, когато в Северното полукълбо, в горната половина на Земята е зима, в долното полукълбо имаме лято и обратно. Значи причината не може да е разстоянието на планетата. Също така се оказва, че Земята е най-далеч от Слънцето през юли, което е средата на лятото в Северното полукълбо, а е най-близо до Слънцето през януари, който е най-студеният месец в Северното полукълбо. Следователно отдалечеността от Слънцето не може да е причината за съществуването на сезоните. Истинската причина за съществуването на сезоните е наклонът на земната ос. Наклонът на оста на въртене на Земята. На това изображение виждаме този наклон, но първо искам да подчертая, че това изображение не е в мащаб. Диаметърът на Слънцето е 100 пъти по-голям от този на Земята и Земята може да се побере милион пъти в Слънцето. Действителното разстояние между Земята и Слънцето е над 100 пъти разликата между диаметрите на Земята и Слънцето. Но да се върнем към наклона на земната ос. Тук можеш да видиш, че Северният полюс на Земята не сочи точно нагоре спрямо равнината, по която Земята обикаля около Слънцето. Какво означава равнината на земната орбита около Слънцето? Тази червена окръжност ето тук, или по-точно тази червена елипса, която виждаш, ако си представиш, че тя е върху повърхността на една маса, т.е. в една равнина, това е орбиталната равнина. Можеш да видиш, че Северният полюс не е точно отгоре спрямо тази равнина, а Южният полюс не е точно под равнината. Всъщност оста сключва ъгъл от около 23,5 градуса. И точно това е причината за наличието на сезони. За да разберем защо това причинява сезоните, нека си представим Земята в момента, когато Северното полукълбо е насочено най-много към Слънцето, което се случва към края на месец юни. Ще нарисувам екватора, за да си го представим по-добре. Ще сравним това положение с положението, когато Северното полукълбо е най-отдалечено от Слънцето, което се случва през месец декември. Отново ще начертая екватора, за да си го представим. Ще избера подобна точка в Северното полукълбо. Ще избера точка, която е малко над екватора. Да кажем, че избирам тази точка, а подобна точка в този случай ще се намира точно тук. Те са на почти еднакво разстояние от екватора. Обърни внимание, че в края на юни в Северното полукълбо слънцето е почти директно над тази бяла точка, която виждаме ето тук. Докато в този случай Слънцето е под ъгъл. Земната повърхност се осветява по-скоро по този начин – слънчевите лъчи падат под определен ъгъл. Ако се замислиш върху това, помисли за случая, за разликата между случая, когато Слънцето огрява директно нещо под него, в сравнение със случая, когато го огрява под ъгъл. Да кажем, че това е страничен изглед на двете повърхности. Осветената повърхност отдясно има два пъти по-голяма площ. Виждаш, че в изглед отстрани дължината е два пъти по-голяма, значи повърхностната площ, ако си представим триизмерно, ще бъде два пъти по-голяма от повърхностната площ на това, което имаме отляво. Но ако имаме едно и също количество слънчева светлина, която постъпва от същата посока – само ще начертая три слънчеви лъча тук – това просто ни показва... тук също ще нарисувам три слънчеви лъча. Обърни внимание, че имаме едно и също количество енергия, но тук то се разпределя на два пъти по-голяма площ. Следователно количеството енергия на единица площ ще бъде наполовина в този случай, когато Слънцето огрява под ъгъл, в сравнение със случая, когато слънчевата светлина пада директно върху тази точка. Във всяка точка от Северното полукълбо ъгълът е по-малък през зимата, отколкото през лятото. Това също така влияе върху продължителността на деня. Например през лятото, когато Северното полукълбо е обърнато най-много към Слънцето, на Северния полюс имаме постоянно ден, а на Южното полукълбо има постоянна нощ. Точно обратното се случва, когато Северното полукълбо е обърнато наобратно. Когато говорим за пролетта и есента в двете полукълба, виждаш, че ъгълът на земната ос на въртене не се изменя от тази стойност 23,5 градуса. Обаче през пролетта и есента Северното полукълбо не е обърнато нито към, нито обратно на Слънцето, а е обърнато един вид настрани. В тези две точки – сравними точки от Северното и Южното полукълбо – има еднакви ъгли на падане на слънчевата светлина.