ทำไมเราถึงมีฤดู

โลกอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด ในช่วงต้นเดือนมกราคม ตรงกลางฤดูหนาวทางเหนือ ดังนั้นระยะทางไม่สามารถเป็นสิ่งที่ทำให้ฤดูร้อนร้อน เหตุผลที่แท้จริงคือการเอียงประมาณ 23 องศา และมันเปลี่ยนทุกอย่าง

ฤดูกาลมาจากความล้มเหลว ไม่ใช่จากระยะห่าง

ดูสิ

ลองเดาก่อนว่า ในเดือนไหนโลกอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด

ในช่วงต้นเดือนมกราคม กลางฤดูหนาวทางเหนือ ดังนั้นระยะทางไม่สามารถเป็นสิ่งที่ทำให้ฤดูร้อน

คนส่วนใหญ่คิดว่าฤดูร้อนเกิดขึ้นเมื่อโลกอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ มันไม่จริง โลกอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดในช่วงต้นเดือน มกราคมฤดูหนาวในยุโรป อเมริกาเหนือ และเอเชียส่วนใหญ่

เหตุผลที่แท้จริงคือว่าโลก ปรับความโค้ง. แกนหมุนของมันเอียงไปประมาณ 23.4 องศา แกนจะยังคงชี้ไปทางเดียวกันในอวกาศ (ไปยังดาวเหนือ) ตลอดทั้งปี ดังนั้น:

• เข้าไป มิถุนายนครึ่งเหนือของโลกมองไปทางดวงอาทิตย์ ช่วงเวลาของวันยาว ดวงอาทิตย์ขึ้นสูง และทางเหนือมีฤดูร้อน ทางใต้มีฤดูหนาว
• เข้าไป ธันวาคมมันเป็นอีกทางหนึ่ง
• เข้าไป มีนาคม และ กันยายนไม่มีครึ่งหนึ่งมองไปทางดวงอาทิตย์ กลางวันและกลางคืนเท่ากันทุกที่ นี่คือ สมดุล.

ลองใช้ Seasons Explorer ที่ด้านบน เปลี่ยนวันที่และเส้นรุ่งเรือง และดูสองสิ่งเปลี่ยนแปลง: ดวงอาทิตย์ขึ้นสูงเท่าไหร่ในตอนเที่ยง และมีแสงสว่างมากน้อยแค่ไหน

เข้าใจ

Two effects make summer warm:

1. ความสูงของดวงอาทิตย์ เมื่อดวงอาทิตย์อยู่สูง แสงของมันจะส่องลงมาที่พื้นดินโดยตรงมากขึ้น และทุกตารางเมตรจะได้พลังงานมากขึ้น เมื่อมันต่ำ แสงเดียวกันจะกระจายไปทั่วพื้นที่ที่ใหญ่กว่า
2. ความยาวของวัน แสงแดดมากขึ้นหมายถึงเวลาที่จะอบอุ่น และน้อยลงในคืนที่เย็นลง

ทิศทางของดวงอาทิตย์เหนือหรือใต้เสาเขตเรียกว่า การเลี่ยง มันหมุนระหว่าง +23.44° (ดวงจันทร์ขึ้นในเดือนมิถุนายน) และ -23.44° (ดวงจันทร์ลงในเดือนธันวาคม) และข้าม0° ที่สมดุล

ตอนเที่ยงคืน ความสูงของดวงอาทิตย์เหนือเส้นขอบฟ้าคือ:

ความสูงกลางวัน = 90° - | เสมือน - ความยาวทางทิศตะวันตกเฉียงใต้|

สำหรับลอนดอน (51.5° N) ในเดือนมิถุนายน: 90 − |51.5 − 23.44| = 61.9° ในเดือนธันวาคม: 90 − |51.5 + 23.44| = 15.1° มันมีความแตกต่างอย่างมาก ในเรื่องที่แสงอาทิตย์ทำให้พื้นดินร้อน

ใกล้กับขั้วโลก บางอย่างที่แปลกๆเกิดขึ้น ทางเหนือของวงกลมอารติค (66.56° N) มีอย่างน้อยวันหนึ่งในทุกๆปี ที่ดวงอาทิตย์ไม่เคยตก และอีกวันหนึ่งที่มันไม่เคยขึ้น

เจ้านาย

ความยาวของแสงกลางวันมาจากมุม H₀ ของดวงอาทิตย์ตกดิน ที่ศูนย์กลางของดวงอาทิตย์พบกับขอบฟ้าที่แผ่ว:

cos H₀ = −tan φ · tan δ,   แสงกลางวัน = 2H₀ / 15 ชั่วโมง

กับความยาวเฉลี่ย φ และความแคบ δ, H₀ ในองศา หาก −tan φ · tan δ ≤ −1 ดวงอาทิตย์จะไม่เคยตก; หากมันเป็น ≥ 1 มันจะไม่เคยขึ้น ที่เสาอากาศ (φ =0) สมการให้เวลา 12 ชั่วโมงในทุกวันของปี

นี่คือวันแห่งความเป็นจริง แสงกลางวันจริงยาวกว่าหลายนาที เพราะว่าบรรยากาศบิดแสงผ่านขอบฟ้า (การคดเคี้ยว, ประมาณ 0.57 °) และเพราะว่าพระอาทิตย์ขึ้นถูกกำหนดโดยขอบบนของดวงอาทิตย์, ไม่ใช่ศูนย์กลางของมัน (ประมาณ 0.27 °) ตารางยามรุ่งอรุณอย่างเป็นทางการใช้ −0.833° แทนที่จะใช้ 0°

ความแตกต่างของตัวเองมาจากเส้นรุ่งอังคาร λ และความโค้งของโลก ε: sin δ = sin ε · sin λ เครื ่ องมือนี ้ ใช ้ ระบบอเมริกัน สมการประมาณของศูนย์วิจัยนาวิกโยธินสำหรับ λ, แม่นยำถึงประมาณ 0.01 ° ในศตวรรษนี้

ความแตกต่างในระยะทางนั้นจริง แต่เล็ก ระหว่างจุดใกล้ดวงอาทิตย์ (147.1 ล้านกิโลเมตร) และจุดไกลดวงอาทิตย์ (152.1 ล้านกิโลเมตร) แสงอาทิตย์ที่มาถึงโลกเปลี่ยนไปโดย (152.1/147.1)² ≈ 1.069, ประมาณ 7% ความลื่นเปลี่ยนแสงอาทิตย์ตอนเที่ยงต่อตารางเมตรที่ลอนดอน โดยปัจจัยของ sin 61.9 ° / sin 15.1 ° ≈ 3.4 และความยาวของวันโดยปัจจัยมากกว่าสอง