Когато бях дете,
моето разбиране за сезоните
беше, че декември и януари са студени
и покрити със сняг,
април и май са изпълнени с цветя,
юли и август са топли и слънчеви,
и септември и октомври са калейдоскоп от цветни листа.
Това беше просто начина, по който света работи,
и това беше магическо.
Ако ми бяхте казали тогава,
че една трета от населението на Земята
никога не са виждали сняг
или, че 4 юли определено не е ден за плаж,
щях да си помисля, че вие сте луди.
Но в действителност, смяната на сезоните с четири различни сезона
се случва само в два региона на планетата.
И дори в тези два региона,
сезоните са разменени.
Но защо?
Много хора са чували за астроном
наречен Йохан Кеплер
и как той доказал, че орбитите на планетите са елипсовидни
и че Слънцето не е в центъра на орбитата.
Било голяма работа, когато той разбрал това
преди няколкостотин години.
Откритието му решило много математически проблеми,
които астрономите имали
с измерванията на планетарните орбити.
Макар че е вярно, че нашата орбита не е идеален кръг,
тези снимки в научните книги,
по телевизията и във филмите,
дават преувеличена представа,
за това колко продълговата е нашата орбита.
В действителност, орбитата на Земята е почти идеална окръжност.
Обаче, тъй като орбитата на Земята е технически елипса,
въпреки че тя не изглежда като такава,
и Слънцето не е съвсем точно в центъра,
това означава, че нашето разстояние от Слънцето
се променя през годината.
Аха!
Значи зимата настъпва, когато Земята е най-отдалечена от Слънцето!
Ами, не, не толкова бързо.
Земята е всъщност по-близо до Слънцето
през януари, отколкото през юли,
с 5 милиона километра.
Януари е точно по средата
на най-студения сезон на годината
за тези от нас, които са на север.
Все още не сте убедени?
Какво ще кажете за това:
лятото и зимата настъпват едновременно
на повърхността на нашата планета.
Когато е зима в Кънектикът,
е лято в Нова Зеландия.
Така че, ако разстоянието от Слънцето не играе роля,
какво друго може да бъде?
Ами, ние трябва също да знаем,
че Земята не стои изправена.
Тя всъщност е наклонена.
И този наклон на оста на Земята
е една от основните причини за сезоните.
Земята се върти по ос,
която е наклонена на 23,5 градуса от вертикала.
По същото време, Земята се върти около Слънцето
и оста й винаги е насочена в една и съща посока в пространството.
Заедно с наклона,
въртенето и обикалянето причиняват броят
на часовете на дневна светлина в даден регион да се променят
докато годината отминава,
с повече часове през лятото
и по-малко през зимата.
Така че, когато Слънцето огрява Земята, тя се затопля.
След като Слънцето залезе, тя има време да се охлади.
И така, през лятото,
всяко място, което е на около 40 градуса северно от екватора,
като Хартфорд, Кънектикът,
ще получи 15 часа дневна светлина всеки ден
и 9 часа тъмнина.
То се затопля по-дълго, отколкото се охлажда.
Това се случва ден след ден,
така че има цялостен ефект на затопляне.
Не забравяйте този факт за по-късно!
През зимата се случва обратното.
Има много повече часове на охлаждане
отколкото на затопляне,
и ден след ден, това води до охлаждащ ефект.
Интересното е, че като се премествате на север,
броят на часовете с дневна светлина през лятото се увеличава.
Така че Джуно, Аляска ще получи около 19 часа на дневна светлина
в същия летен ден когато Талахаси, Флорида получава около 14.
В действителност през лятото на северния полюс,
Слънцето не залязва никога.
Добре, значи всичко е свързано с часовете на днева светлина, стана ми ясно!
Ами не, има друга важна фигура в този пъзел.
Ако часовете на дневна светлина са единственото нещо,
което определяше средната температура,
тогава нямаше ли северния полюс да бъде най-горещото място
на Земята през лятото на север,
понеже той получава 24 часа на дневна светлина
през месеците около лятното слънцестоене?
Но това е северния полюс.
Там все още има айсберги във водата
и сняг на земята.
И така какво се случва?
Земята е сфера
и така количеството слънчева енергия, която определена област получава
се променя на базата на колко високо Слънцето е в небето,
което, както знаете, се променя през деня
между изгрев и залез.
Но максималната височина също се променя през годината,
като най-голямата височина на Слънцето е през летните месеци
и най-високо е по пладне през лятното слънцестоене,
което е на 21 юни в северното полукълбо
и 21 декември в южното полукълбо.
Това е така, понеже докато Земята се върти,
северното полукълбо се оказва наклонено надалеч
от Слънцето през зимата
и към Слънцето през лятото,
което поставя Слънцето по-директно отгоре
за по-дълъг период от време.
Спомняте ли си тези часове с повишена дневна светлина през лятото?
И слънчевата енергия на квадратен километър се увеличава,
докато Слънцето отива все по-високо на небето.
Така че, когато Слънцето е под ъгъл,
количеството на енергия доставена
на всеки квадратен метър от огряна от Слънцето площ е по-малка.
Следователно, въпреки че северния полюс получава 24 часа
на дневна светлина за да се затопли,
слънчевата светлина, която получава е много разпиляна
и доставя по-малко енергия, отколкото на място по-на юг,
където Слънцето е по-високо на небето,
защото е по-наклонено към Слънцето.
Освен това, северния полюс има много за наваксване.
Той се е охлаждал без всякаква слънчева светлина
за 6 последователни месеци.
И така, когато сезоните се сменят, където и да сте,
можете да оцените сега не само красотата на всеки нов сезон,
но и астрономическата сложност,
която ги съпътства.