Cauzele anotimpurilor - Rebecca Kaplan

Vezi lecția completă: http://ed.ted.com/lessons/reasons-for-the-seasons-rebecca-kaplan

De ce în anumite regiuni este cald tot timpul, în timp ce alte regiuni se confruntă cu frig și zăpadă? Și de ce sunt anotimpurile inversate în cele două emisfere? Rebecca Kaplan explică cum forma orbitei Pământului în jurul Soarelui și înclinarea Pământului pe axă afectează cantitatea de lumină pe care o primește fiecare regiune în parte.

Lecție de Rebecca Kaplan, animație de Marc Christoforidis.

Când eram copil credeam
despre anotimpuri

că decembrie și ianuarie erau reci

și acoperite cu zăpadă,

aprilie și mai abundau de flori,

iulie și august erau fierbinți
și însorite,

iar septembrie și octombrie erau
un caleidoscop de frunze colorate.

Exact așa funcționa lumea

și era magic.

Dacă mi-ai fi spus atunci

că o treime din populația Pământului

nu văzuse niciodată zăpadă,

sau că 4 iulie
categoric nu e o zi de plajă,

aș fi crezut că ești nebun.

De fapt, schimbarea anotimpurilor
cu patru anotimpuri distincte

are loc doar în două regiuni pe planetă.

Dar chiar și acolo,
anotimpurile sunt inversate.

Dar de ce?

Mulți oameni au auzit de un astronom

numit Johannes Kepler

și cum a dovedit că orbitele
planetare sunt eliptice

și că Soarele nu se află
în mijlocul orbitei.

A fost un lucru mare când și-a dat seama
acum câteva sute de ani.

Descoperirea lui a rezolvat
multe probleme matematice

pe care le aveau astronomii

privind măsurarea orbitelor planetare.

Pe când e clar că orbita noastră
nu e perfect circulară,

pozele din cărțile de științe,

de la televizor și din filme

dau o impresie exagerată

despre cât e de alungită orbita noastră.

De fapt, orbita Pământului
e aproape un cerc perfect.

Totuși, având în vedere că orbita
Pământului e practic o elipsă,

chiar dacă nu arată așa,

iar Soarele nu este chiar în mijloc,

înseamnă că distanța de la Soare

se schimbă pe parcursul anului.

Ah-ha!

Deci iarna apare când Pământul
e mai departe de Soare!

Păi, nu, nu e chiar așa.

Pământul e de fapt mai aproape de Soare

în ianuarie decât în iulie

cu 5 milioane de kilometri.

Ianuarie este exact în mijlocul

celui mai rece sezon din an
pentru noi, cei din nord.

Încă nu v-ați convins?

Ce ziceți despre asta:

vara și iarna au loc simultan

pe suprafața planetei noastre.

Când e iarnă în Connecticut,

este vară în Noua Zeelandă.

Dacă nu e distanța de la Soare,
ce altceva ar putea fi?

Ei bine, mai trebuie să știm

că Pământul nu este așezat drept.

De fapt este înclinat.

Și înclinarea axială a Pământului

e unul din principalele cauze
pentru existența anotimpurilor.

Pământul se învârte pe o axă

care este înclinată la 23.5 grade
de la verticală.

În același timp Pământul se învârte
în jurul Soarelui

cu axa orientată mereu
în aceeași direcție.

Împreună cu înclinarea,

rotația în jurul Soarelui și axei proprii
fac ca numărul orelor de lumină

dintr-o regiune să se schimbe
pe parcursul anului,

cu mai multe ore vara

și mai puține iarna.

Deci, când Soarele bate pe Pământ,
îl încălzește.

Când Soarele apune,
are timp să se răcească.

Deci vara,

orice locație ce e la aproximativ
40 de grade de ecuator,

precum Hartford, Connecticut,

va avea 15 ore de lumină pe zi

și 9 ore de întuneric.

Se încălzește mai mult decât se răcește.

Asta se întâmplă zi de zi,

deci există un efect de încălzire.

Rețineți asta pentru mai târziu.

Iarna se întâmplă invers.

Sunt mai multe ore de răcire

decât de încălzire,

și zi de zi, asta produce
un efect de răcire.

E interesant că pe măsură
ce te îndrepți spre nord,

numărul orelor de lumină vara crește.

Deci, Juneau, Alaska va avea
cam 19 ore de lumină

în aceeași zi de vară, dar Tallahassee,
Florida are aproximativ 14.

De fapt, în timpul verii la Polul Nord,

Soarele nu apune niciodată.

Deci totul se rezumă
durata unei zile. Am înțeles!

Păi, nu, există o altă piesă importantă
în acest puzzle.

Dacă lumina zilei ar fi singurul lucru

ce determină temperatura medie,

n-ar fi Polul Nord cel mai fierbinte loc

pe Pământ în vara nordică,

deoarece primește 24 de ore de lumină

în lunile apropiate de solstițiul de vară?

Dar este Polul Nord.

Sunt încă ghețari în apă

și zăpadă pe pământ.

Deci, ce se întâmplă?

Pământul e o sferă,

deci, cantitatea de energie solară
primită de o zonă

se schimbă în funcție de cât de sus
e Soarele pe cer

ce, așa cum știți,
se schimbă în timpul zilei

între răsărit și apus.

Dar și înălțimea maximă se schimbă
în cursul anului,

cu înălțimea maximă a Soarelui
în lunile de vară,

și atingând înălțimea maximă la amiază,
în solstițiul de vară,

care este pe 21 iunie în emisfera nordică

și pe 21 decembrie în emisfera sudică.

Asta deoarece în timpul
rotației în jurul Soarelui,

emisfera nordică se înclină
departe de Soare iarna

și spre Soare vara,

ce așază Soarele mai direct deasupra

pentru perioade mai lungi de timp.

Vă amintiți acele ore de lumină
prelungite vara?

Și energia solară
pe kilometru pătrat crește

pe măsură ce Soarele se înalță pe cer.

Deci, când Soarele se află la un unghi,

cantitatea de energie primită

e mai mică pentru fiecare zonă luminată.

Așadar, chiar dacă Polul Nord
primește 24 de ore de lumină

ca să se încălzească,

lumina Soarelui pe care o primește
este foarte împrăștiată

și oferă mai puțină energie
decât un loc mai sudic,

unde Soarele este mai sus pe cer

pentru că este mai înclinat spre Soare.

Pe deasupra, Polul Nord are
mult de compensat.

Se răcește fără să primească deloc
lumina Soarelui

timp de șase luni la rând.

Deși anotimpurile se schimbă
oriunde te afli,

acum poți aprecia nu doar frumusețea
fiecărui anotimp,

dar și complexitatea astronomică

ce le generează pentru tine.