Όταν ήμουν παιδί, καταλάβαινα για τις εποχές
ότι τον Δεκέμβριο και τον Ιανουάριο είχε κρύο και πολλά χιόνια,
τον Απρίλιο και τον Μάιο άνθιζαν τα λουλούδια,
τον Ιούλιο και τον Αύγουστο είχε πολύ ζέστη και ηλιοφάνεια,
και τον Σεπτέμβριο και Οκτώβριο υπήρχαν τριγύρω πολύχρωμα φύλλα.
Έτσι λειτουργούσε ο κόσμος και ήταν κάτι μαγικό.
Αν τότε μου έλεγε κάποιος
ότι το ένα τρίτο του πληθυσμού της Γης δεν είχε δει ποτέ του χιόνι
και ότι τον Ιούλιο σε καμία περίπτωση δεν πάμε για μπάνιο στη θάλασσα,
θα πίστευα ότι είναι τρελός.
Στην πράξη όμως, η εναλλαγή τεσσάρων διαφορετικών εποχών
συμβαίνει μόνο σε δύο περιοχές του πλανήτη.
Αλλά και στις δύο αυτές, οι εποχές είναι αντίστροφες.
Γιατί άραγε;
Πολλοί θα έχετε ακούσει για τον αστρονόμο Γιοχάνες Κέπλερ
που απέδειξε ότι οι τροχιές των πλανητών είναι ελλειπτικές
και ότι ο Ήλιος δεν βρίσκεται στο κέντρο της τροχιάς.
Ήταν μια σπουδαία ανακάλυψη μερικές εκατοντάδες χρόνια πριν.
Με τον τρόπο αυτό λύθηκαν πολλά μαθηματικά προβλήματα
που είχαν οι αστρονόμοι με τις μετρήσεις των πλανητικών τροχιών.
Ενώ όντως η τροχιά της Γης δεν είναι εντελώς κυκλική,
οι εικόνες στα σχολικά βιβλία, στην τηλεόραση και στις ταινίες
δίνουν μια υπερβολική εντύπωση για το πόσο ελλειπτική είναι η τροχιά.
Στην πραγματικότητα, η τροχιά της Γης είναι σχεδόν ένας τέλειος κύκλος.
Όμως, επειδή η τροχιά της Γης είναι πράγματι ελλειπτική,
αν και όχι τόσο εμφανής,
και ο Ήλιος δεν είναι ακριβώς στο κέντρο
σημαίνει ότι η απόστασή μας από τον Ήλιο όντως αλλάζει μέσα στο έτος.
Α-χα!
Άρα, ο χειμώνας έρχεται όταν η Γη είναι μακρύτερα από τον Ήλιο!
Λοιπόν, όχι, ας μη βιαζόμαστε.
Η Γη είναι πιο κοντά στον Ήλιο τον Ιανουάριο, απ' ό,τι είναι τον Ιούλιο
κατά 5 εκατομμύρια χιλιόμετρα.
Ο Ιανουάριος είναι χωμένος στη μέση της πιο κρύας εποχής του χρόνου
για όσους ζουν στο Βόρειο ημισφαίριο.
Ακόμη δεν έχετε πειστεί;
Και αν σας έλεγα ότι
το καλοκαίρι και ο χειμώνας εμφανίζονται ταυτόχρονα πάνω στη Γη;
Όταν είναι χειμώνας στο Κονέκτικατ,
είναι καλοκαίρι στη Νέα Ζηλανδία.
Αν δεν είναι η απόσταση από τον ήλιο,
τι άλλο να είναι;
Θα πρέπει επίσης να γνωρίζετε ότι η Γη δεν στέκεται ακριβώς όρθια.
Στην πραγματικότητα γέρνει.
Και αυτή η κλίση του άξονα της Γης
είναι ένας από τους κύριους λόγους για τις εποχές.
Η Γη περιστρέφεται γύρω από έναν άξονα
ο οποίος έχει κλίση 23,5 μοιρών από την κατακόρυφο.
Ταυτόχρονα, η Γη περιστρέφεται γύρω από τον ήλιο
με τον άξονα πάντα να δείχνει προς την ίδια κατεύθυνση στο διάστημα.
Η κλίση, η περιστροφή και η περιφορά, είναι η αιτίες που κάνουν
τις ώρες ηλιοφάνειας σε μια περιοχή να αλλάζουν στη διάρκεια του έτους,
με περισσότερες ώρες το καλοκαίρι και λιγότερες ώρες το χειμώνα.
Έτσι, όταν ο ήλιος λάμπει πάνω στη Γη, αυτή ζεσταίνεται.
Μετά τη δύση του ήλιου έχει το χρόνο να κρυώσει.
Έτσι το καλοκαίρι, κάθε τοποθεσία περίπου 40 μοίρες βόρεια του ισημερινού,
όπως το Χάρτφορντ στο Κονέκτικατ,
θα έχει 15 ώρες φώς ημέρας καθημερινά
και 9 ώρες νύχτας.
Άρα ζεσταίνεται για περισσότερο από όσο κρυώνει.
Αυτό συμβαίνει τη μια μέρα μετά την άλλη,
έτσι υπάρχει ένα συνολικό αποτέλεσμα θέρμανσης.
Θυμηθείτε αυτό το γεγονός αργότερα!
Το χειμώνα συμβαίνει το αντίθετο.
Υπάρχουν περισσότερες ώρες ψύξης της Γης από ό,τι θέρμανσής της,
και μέρα με τη μέρα, έχει συνολικό αποτέλεσμα να ψύχεται.
Το ενδιαφέρον είναι ότι καθώς κινείστε βόρεια,
ο αριθμός των ωρών της ημέρας το καλοκαίρι αυξάνεται.
Έτσι, το Τζούνο στην Αλάσκα θα έχει περίπου 19 ώρες ηλιοφάνειας
ενώ την ίδια ημέρα το καλοκαίρι, το Ταλαχάσι στην Φλόριντα έχει περίπου 14.
Στην πραγματικότητα, το καλοκαίρι στο Βόρειο Πόλο,
ο ήλιος δεν δύει ποτέ.
Εντάξει, λοιπόν, όλα σχετίζονται με τις ώρες ηλιοφάνειας, το κατάλαβα!
Λοιπόν, όχι, υπάρχει ένα άλλο σημαντικό κομμάτι του παζλ.
Εάν ώρες της ημέρας ήταν το μόνο πράγμα που καθόριζε τη μέση θερμοκρασία,
δεν θα ήταν ο Βόρειος Πόλος το πιο καυτό μέρος στη Γη στο Βόρειο ημισφαίριο
αφού έχει 24 ώρες της ημέρας φως τους μήνες κοντά στο θερινό ηλιοστάσιο;
Ναι, αλλά είναι Βόρειος Πόλος!
Υπάρχουν ακόμα παγόβουνα στο νερό και χιόνι στο έδαφος.
Λοιπόν τι συμβαίνει;
Η Γη είναι σφαίρα
έτσι η ηλιακή ενέργεια που λαμβάνει μια περιοχή
αλλάζει ανάλογα με το ύψος του ήλιου στον ουρανό,
το οποίο αλλάζει μέσα στην ημέρα μεταξύ της ανατολής και της δύσης.
Όμως το ύψος του ήλιου αλλάζει επίσης μέσα στο έτος
με το μεγαλύτερο ύψος κατά τους καλοκαιρινούς μήνες
και το υψηλότερο απ' όλα το μεσημέρι στο θερινό ηλιοστάσιο,
που είναι στις 21 Ιουνίου στο βόρειο ημισφαίριο
και στις 21 Δεκεμβρίου στο νότιο ημισφαίριο.
Αυτό συμβαίνει επειδή, όπως περιστρέφεται η Γη,
το βόρειο ημισφαίριο καταλήγει να αποκλίνει από τον ήλιο το χειμώνα
και προς τον ήλιο το καλοκαίρι,
με αποτέλεσμα ο ήλιος να είναι ακριβώς κάθετα από πάνω
για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.
Θυμάστε τις αυξημένες ώρες ηλιοφάνειας το καλοκαίρι;
Έτσι επίσης αυξάνει η ηλιακή ενέργεια ανά τετραγωνικό
καθώς ο ήλιος ανεβαίνει ψηλότερα στον ουρανό.
Έτσι, όταν οι ακτίνες του ήλιου πέφτουν υπό γωνία
το ποσό της ενέργειας σε κάθε μέρος της φωτιζόμενης περιοχής είναι μικρότερο.
Γι' αυτό, αν και ο Βόρειος Πόλος έχει φως 24 ώρες την ημέρα για να να ζεσταθεί,
οι ακτίνες του ήλιου που λαμβάνει είναι πολύ απλωμένες
και προσφέρουν λιγότερη ενέργεια από ό,τι σε έναν τόπο νοτιότερα,
όπου ο ήλιος είναι υψηλότερα,
επειδή είναι πιο άμεσα στραμμένος προς τον ήλιο.
Εκτός αυτού, ο Βόρειος Πόλος έχει πολλά να καλύψει.
Είχε ψυχθεί, χωρίς καθόλου φως του ήλιου για 6 συνεχόμενους μήνες.
Έτσι, καθώς αλλάζουν οι εποχές, όπου κι αν βρίσκεστε,
μπορείτε τώρα να εκτιμήσετε, όχι μόνο την ομορφιά της κάθε νέας εποχής
αλλά και την αστρονομική πολυπλοκότητα
που τις δημιουργεί και σας τις παρουσιάζει.