De wisseling van seizoenen is een van die verschijnselen die mensen als vanzelfsprekend beschouwen. Ze weten dat het op de meeste plaatsen gebeurt, maar denk niet altijd na over waarom we seizoenen hebben. Het antwoord ligt op het gebied van astronomie en planetaire wetenschap.
De grootste reden voor de seizoenen is dat de as van de aarde schuin staat ten opzichte van de as baan vlak. Beschouw het orbitale vlak van het zonnestelsel als een vlakke plaat. De meeste planeten draaien rond de zon op het "oppervlak" van de plaat. In plaats van dat hun noord- en zuidpolen direct loodrecht op de plaat wijzen, hebben de meeste planeten hun polen schuin. Dit geldt met name voor de aarde, waarvan de polen 23,5 graden zijn gekanteld.
De aarde kan kantelen vanwege een grote impact op ons planeet geschiedenis die waarschijnlijk de schepping van onze maan. Tijdens dat evenement werd de baby aarde behoorlijk zwaar geslagen door een impactor van Mars-formaat. Dat zorgde ervoor dat het een tijdje op zijn kant viel totdat het systeem tot rust kwam.
Uiteindelijk vormde de maan zich en de helling van de aarde nam af tot de 23,5 graden die het vandaag is. Het betekent dat een deel van het jaar de helft van de planeet van de zon af is gekanteld, terwijl de andere helft er naar toe is gekanteld. Beide hemisferen krijgen nog steeds zonlicht, maar de ene krijgt het directer wanneer het in de zomer naar de zon wordt gekanteld, terwijl de andere het minder direct krijgt in de winter (wanneer het weg wordt gekanteld).
Wanneer het noordelijk halfrond naar de zon is gekanteld, ervaren mensen in dat deel van de wereld de zomer. Tegelijkertijd krijgt het zuidelijk halfrond minder licht, dus daar valt de winter. De zonnewendes en equinoxen worden meestal in kalenders gebruikt om het begin en het einde van de seizoenen aan te geven, maar zijn zelf niet gerelateerd aan de oorzaken van de seizoenen.
Seizoensgebonden veranderingen
Ons jaar is onderverdeeld in vier seizoenen: zomer, herfst, winter, lente. Tenzij iemand op de evenaar woont, levert elk seizoen verschillende weerpatronen op. Over het algemeen is het in de lente en zomer warmer en in de herfst en winter koeler. Vraag de meeste mensen waarom het in de winter koud is en in de zomer warm en dat zullen ze waarschijnlijk zeggen Aarde moet in de zomer dichter bij de zon staan en in de winter verder weg. Deze lijkt om gezond verstand te hebben. Als iemand dichtbij een vuur komt, voelen ze immers meer warmte. Dus waarom zou de nabijheid van de zon het warme zomerseizoen niet veroorzaken?
Hoewel dit een interessante observatie is, leidt het eigenlijk tot de verkeerde conclusie. Dit is waarom: de aarde is het verst verwijderd van de zon in juli van elk jaar en het dichtst bij december, dus de reden van "nabijheid" is verkeerd. Ook wanneer het zomer is op het noordelijk halfrond, gebeurt de winter op het zuidelijk halfrond, en vice versa. Als de reden voor de seizoenen alleen te danken was aan onze nabijheid van de Zon, dan moet het warm zijn in zowel het noordelijk als het zuidelijk halfrond in dezelfde tijd van het jaar. Dat gebeurt niet. Het is echt de kanteling die de belangrijkste reden is waarom we seizoenen hebben. Maar er is nog een andere factor waarmee rekening moet worden gehouden.
Het is ook heter op High Noon
De kanteling van de aarde betekent ook dat de zon in verschillende delen van het jaar in verschillende delen van de lucht lijkt op te komen en te ondergaan. In de zomer piekt de zon bijna direct boven het hoofd en in het algemeen zal hij gedurende een groter deel van de dag boven de horizon zijn (d.w.z. er zal daglicht zijn). Dit betekent dat de zon er meer zal hebben tijd om het aardoppervlak in de zomer te verwarmen, waardoor het nog warmer wordt. In de winter is er minder tijd om het oppervlak te verwarmen en is het wat frisser.
Waarnemers kunnen deze verandering van schijnbare hemelposities over het algemeen vrij gemakkelijk zien. In de loop van een jaar is het vrij eenvoudig om de positie van de zon aan de hemel op te merken. In de zomer zal het hoger en hoger zijn en op andere posities staan dan in de winter. Het is een geweldig project dat iedereen kan proberen, en alles wat ze nodig hebben is een ruwe tekening of foto van de lokale horizon naar het oosten en westen. Waarnemers kunnen elke dag naar de zonsopgang of zonsondergang kijken en elke dag de posities van zonsopgang en zonsondergang markeren om het volledige idee te krijgen.
Terug naar nabijheid
Dus, maakt het uit hoe dicht de aarde bij de zon is? Nou ja, in zekere zin wel, alleen niet zoals mensen verwachten. De baan van de aarde rond de zon is alleen een beetje elliptisch. Het verschil tussen het dichtstbijzijnde punt van de zon en het verste punt is iets meer dan drie procent. Dat is niet genoeg om enorme temperatuurschommelingen te veroorzaken. Het vertaalt zich in een verschil van gemiddeld enkele graden Celsius. Het temperatuurverschil tussen zomer en winter is veel meer dan dat. Nabijheid maakt dus niet zoveel uit als de hoeveelheid zonlicht die de planeet ontvangt. Daarom is het simpelweg aannemen dat de aarde gedurende het ene deel van het jaar dichterbij is dan het andere. De redenen voor onze seizoenen zijn gemakkelijk te begrijpen met een goed mentaal beeld van de helling van onze planeet en haar baan om de zon.
Belangrijkste leerpunten
- De axiale kanteling van de aarde speelt een grote rol bij het creëren van seizoenen op onze planeet.
- Het halfrond (noord of zuid) gekanteld naar de zon ontvangt gedurende die tijd meer warmte.
- Nabijheid van de zon is GEEN reden voor de seizoenen.
Bronnen
- "Earth's Tilt is de reden voor de seizoenen!" Ice-Albedo Feedback: hoe smeltend ijs ervoor zorgt dat meer ijs smelt - Windows naar het universum, www.windows2universe.org/earth/climate/cli_seasons.html.
- Greicius, Tony. "NASA-studie lost twee mysteries op over wiebelende aarde." NASA, NASA, 8 april. 2016, www.nasa.gov/feature/nasa-study-solves-two-mysteries-about-wobbling-earth.
- “In de diepte | Earth - Solar System Exploration: NASA Science. ” NASA, NASA, 9 april. 2018, solarsystem.nasa.gov/planets/earth/in-depth/.