Neden 2 Yaz ve 2 Kışımız yok?

Dünya'nın eliptik yörüngesi nedeniyle, Güneş'e uzaklığı yaklaşık 5 milyon Kilometre (en yakın noktada 147 milyon Kilometre ve en uzak noktada 152 milyon Kilometre, yani ortalama mesafenin neredeyse% 3'ü) değişmektedir .

Venüs'ün güneşten uzak mesafeleri nedeniyle Mars'tan daha sıcak bir ortama sahip olduğu gerçeğinden anlaşılmaktadır.

O zaman Dünya neden iki kış (en uzak noktalarda) ve iki yaz (en yakın noktalarda) gözlemlemiyor?

Ek Not : Dünya'nın mevsimsel iklim değişikliğinin, yarım küreler için güneş ışığı yoğunluğu değişikliklerine neden olan 23 derecelik eğiminden kaynaklandığını biliyorum.

Ama bana göre bu 5 milyon Km mesafe 23 derecelik eğimden daha alakalı görünüyor.

Gönderinizde birkaç yanlış varsayım var, bu yüzden sorulduğu gibi cevaplamak zor. Ancak yanılgıları ele alabilirim.

1. Mevsimlere güneşten uzaklığımız neden olmaz
. Mevsimlere Dünya'nın eksenindeki 23.5 ° eğim neden olur. Kuzey Yarımküre güneşe (yaz) doğru eğildiğinde, Güney Yarımküre aynı anda güneşten (kış) uzağa doğru eğilir . Bu nedenle, mevsimsel sıcaklık farkının, Dünya'nın eliptik yörüngesindeki konumu ile pek bir ilgisi yoktur. Bu eğim olmasaydı, mevsimler olmazdı ve dünyanın her yerinde sıcaklık nispeten eşit olurdu.

2. KÜRESEL sıcaklık bile mesafedeki değişimle tutarlı DEĞİLDİR
Aslında, Dünya'nın ortalama sıcaklığı , güneşten en uzak olan yaklaşık 2,3 ° C ( ref ) olduğunda küresel olarak en sıcaktır . Çünkü Kuzey Yarımküre'de güneşe bakan çok daha fazla kara kütlesi var (Dünya yörüngesinde en uzaktayken). Bu nedenle, daha az güneş ışığı yoğunluğu olsa da, arazi, göbeğinde ısıtılması gereken geniş okyanuslardan çok daha hızlı ısıtılabilir.

Bu mesafe-sıcaklık tutarsızlığı Dünya'ya özgü değildir. Güneşten uzaklaşırken diğer iç gezegenlerin ortalama sıcaklığına bakın :

1. Civa (167 ° C)
2. Venüs (460 ° C) ← Merkür'den daha sıcak, ama daha sıcak mı?
3. Dünya (14.0 ° C)
4. Mars (-60 ° C)

Venüs aslında kaçak küresel ısınmaya neden olan kalın karbondioksit atmosferi nedeniyle Merkür'den daha sıcaktır. Dolayısıyla, bir gezegenin ortalama sıcaklığını belirleyen sadece güneşten olan mesafe değildir.

3. Sadece BİR aphelion / perihelion vardır
Dünya yörüngesinin (perihelion) en yakın noktası ve en uzak (aphelion) yılda sadece bir kez olur ; iki kez değil. Bunun nedeni, Dünya'nın eliptik yörüngesi böyledir, böylece güneş merkezden değil, odaklardan birindedir (aşağıda gösterildiği gibi).

^{Burada cisimlerin büyüklüğünün ve yörüngelerin eksantrikliğinin büyük ölçüde abartıldığını unutmayın.}

Güneş'e olan uzaklıktaki 5 milyon kilometrelik varyasyon çok gibi görünebilir, 5 milyon km büyük bir mesafedir, ancak Dünya'nın havasını eksenel eğim kadar etkilemez. Mesafe içindeki% 3'lük bir değişim, Dünya'ya ulaşan, verilen veya alan güneş radyasyonunun yoğunluğunda ~% 7'lik bir değişikliğe yol açar.

Ancak Dünya'nın eksenel eğimindeki varyasyonları düşünün ve burada 45 derecelik bir konum örneğini kullanacağım. enlem, New York, Londra, Berlin, Paris gibi şehirlerin enlemlerine benzer. İlk faktör gün uzunluğu. Eksenel eğim, Yaz aylarında günün daha uzun olacağı ve Kış aylarında günün daha kısa olacağı anlamına gelir. 45 derecede. enlem, Yaz gündönümünde tam 15.5 saat boyunca ve Kış gündönümü sırasında sadece 8.7 saat boyunca Güneş'in ufukta olması anlamına gelir. Bu,% 7'lik küçük bir varyasyonu tamamen azaltan gün ışığı saatlerinde neredeyse 2: 1 fark.

Ek olarak, kışın Güneş'in açısı çok düşüktür, bu da yere düşen Güneş miktarının alan başına daha yüksek bir açıda olduğundan daha düşük olduğu anlamına gelir. Kış gündönümünde 45 derece. enlem Güneş ışınları, ekvatorun yakınındaki bir yerden doğrudan ne kadar parlayacaklarına kıyasla, metrekare başına düşen kuvvetlerinin% 37'sine düşer. Ancak Yaz gündönümü sırasında doğrudan tepegözlüyken% 97 kadar güçlüdürler. 2.5: 1'lik bir fark.

Yani burada, Kış ve Yaz arasında her gün belirli bir zemin yamasında parlayan ışık ve ısı miktarında kabaca toplam% 400 fark var.

Örneğin, kuzey yarımkürenin Güneş'e doğru eğildiği bir yaz ve Dünya'nın Güneş'e en yakın olduğu perihelion sırasında ikinci bir yaz olacağını düşündüğünüzden şüpheleniyorum. Bir kere, zamanlama işe yaramıyor; perihelion kuzey kuzey kışına yakın, Ocak ayı başında gerçekleşir. Bu muhtemelen kuzey yarımküre için eksenel eğimin etkilerini azaltır (ve onları güney yarımküre için güçlendirir), ancak bunları geçersiz kılmak için yeterli değildir.

Diğer cevaplar, eksenel eğimin Güneş'ten uzaklıktaki değişiklikten daha önemli bir faktör olduğunu söyledi, ancak nedenini açıklamadılar .

Aşağıdakiler, kabaca bir zarf arkası tahminidir.

Güneş'ten değişen mesafenin neden olduğu aydınlatma farkı, yaklaşık 0.967 faktörü olan perihelion ve aphelion mesafesi arasındaki orandan hesaplanabilir. Ters kare yasasının uygulanması, aphelion'daki güneş ışığının perihelion'daki güneş ışığının yaklaşık% 93.5 olduğunu gösterir. Referans: http://en.wikipedia.org/wiki/Perihelion#Planetary_perihelion_and_aphelion

Mevcut konumumda (yaklaşık 33 ° kuzey enlemi), yılın bu zamanında (kuzey kış gündönümü yakınında), her gün yaklaşık 10 saat güneş ışığı ve 14 saat karanlık alıyoruz. (Referans: Telefonumdaki hava durumu uygulaması.) Her iki ekinoks sırasında 12 saat gün ışığı ile alacağımızın yaklaşık% 83'ü ve 14 saat gün ışığı ve 10 saat karanlıkla alacağımızın yaklaşık% 71'i yaz gündönümü sırasında günde. Etki yüksek enlemlerde daha büyüktür.

Buna ek olarak, güneş gökyüzünde kışın yaz aylarında olduğundan daha düşüktür, yani belirli bir miktar güneş ışığı Dünya yüzeyinin daha geniş bir alanına yayılır, bu da oranı daha da büyütür.

Bunun için sayılarım yok, ancak eksenel eğimin etkisinin Dünya ve Güneş arasındaki değişen mesafenin etkisinden önemli ölçüde daha büyük olduğunu göstermek için yeterli.

Burada iki faktör var. Birincisi, 23 derecelik eğimin küçük 5 milyon Km'den çok daha önemli olmasıdır (bunun sadece 0.033 AU olduğunu unutmayın). Bunun kanıtı, kuzeyde yaz olduğunda, mesafeden bağımsız olarak güneyde kış olmasıdır.

Diğeri ise eğer eğim olmasaydı, güneşin elipsin merkezinde (en yakın iki nokta ve en uzak iki nokta) olmadığı için bir çok hafif yaz ve bir çok hafif kış (her ikisi de çok hafif) olurdu ama bir odakta (bir en yakın nokta ve bir en uzak nokta).

Çünkü dünyanın 23 derecelik eğimi ve dünyanın güneş çevresindeki elips yörüngesi.

Burada sahip olduğumuz tüm değişkenlerle denklem yaparsanız

1. 23 derece eğim
2. Güneşin etrafında dünyanın elips yörüngesi
3. Kendi etrafında dünya hızı
4. Güneş etrafında dünya yörünge hızı
5. Dünya ve güneş arasındaki mesafe

Bu nedenle, bu değişkenlerle ilgili hava koşullarında bir değişiklik olduğunu göreceksiniz, bu nedenle 2 kış ve 2 yaz var, ancak 2 tanesi sadece bir geçiş durumudur.
Bunun bir kanıtı, dünyanın kutuplarında, sadece yaz ve kış geçirebiliriz, çünkü değişken (1) sınırlaması.

Biz 2 yaz ve iki kış - ve 2 bahar ve sonbahar da var. Güneş ve dünya arasındaki değişen mesafe mevsimlere neden olmaz. Bunlara Dünya'nın yaz aylarında güneşe doğru ve kışın güneşten uzağa eğilmesi neden olur.

Kuzey ve güney yarımkürelerin her ikisi de aynı mevsimlere sahiptir, ancak yılın ters zamanlarında.
Örneğin, Amerika Birleşik Devletleri'nde kış olduğunda, Arjantin'de yaz ve tam tersi.

Kuzey ve güney yarımkürelerdeki mevsimler yılın ters zamanlarında meydana geldiğinden, her mevsimden 2 veya her yıl 8 ayrı mevsim olduğu, 2 ayrı yaz ve 2 ayrı kış olduğu anlamına gelir.

Belki de bu bağlantı yardımcı olabilir:
http://neoprogrammics.com/equinoxes_and_solstices/