Warum die Erde 4 Jahreszeiten hat

Foto über Manish Mamtani Photography.

HeuteTagundnachtgleichesignalisiert den Jahreszeitenwechsel von Sommer auf Herbst auf der Nordhalbkugel und auf der Südhalbkugel von Winter auf Frühling. Aber warum ändern sich die Jahreszeiten der Erde?

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Einige gehen davon aus, dass die wechselnde Entfernung unseres Planeten von der Sonne den Wechsel der Jahreszeiten verursacht. Das ist logisch, aber nicht der Fall für die Erde. Stattdessen hat die Erde Jahreszeiten, weil die Rotationsachse unseres Planeten in einem Winkel von 23,5 Grad relativ zu unserer Bahnebene, dh der Ebene der Erdumlaufbahn um die Sonne, geneigt ist.

Die Neigung in der Erdachse wird als seine . bezeichnetSchräglagevon Wissenschaftlern.

Schräglage. Bild überWikipedia.

Im Laufe eines Jahres wird der Neigungswinkelvariiert nicht. Mit anderen Worten, die Nordachse der Erde zeigt im Weltraum immer in dieselbe Richtung. Zu diesem Zeitpunkt geht diese Richtung mehr oder weniger in Richtung des Sterns, den wir nennenPolaris, der Nordstern. Aber die Ausrichtung der Neigung der Erde in Bezug auf die Sonne – unsere Licht- und Wärmequelle – ändert sich, wenn wir die Sonne umkreisen. Mit anderen Worten, die nördliche Hemisphäre ist orientiertzudie Sonne für das halbe Jahr undWeg vondie Sonne für die andere Hälfte. Das gleiche gilt für die südliche Hemisphäre.

Wenn die Nordhalbkugel der Sonne zugewandt ist, erwärmt sich diese Region der Erde aufgrund der entsprechenden Zunahme der Sonneneinstrahlung. Die Sonnenstrahlen treffen diesen Teil der Erde in einem direkteren Winkel. Es ist Sommer.

Wenn die Nordhalbkugel von der Sonne weg orientiert ist, sind die Sonnenstrahlen weniger direkt und dieser Teil der Erde kühlt ab. Es ist Winter.

Jahreszeiten auf der Südhalbkugel treten zu entgegengesetzten Jahreszeiten auf wie auf der Nordhalbkugel. Nordsommer = Südwinter.

Herbst in den Pinelands von New Jersey, von unserer Freundin Jeanette York. Sie sagte, dies sei ihr Hinterhof.

Die Neigung der Erdachse wird stark von der Verteilung der Masse auf dem Planeten beeinflusst. Große Mengen an Landmasse und Eisschilden auf der Nordhalbkugel machen die Erde kopflastig. Eine Analogie zur Schräglage ist, sich vorzustellen, was passieren würde, wenn Sie einen Ball mit einem Stück Kaugummi, das in der Nähe der Spitze klebt, drehen würden. Das zusätzliche Gewicht würde dazu führen, dass der Ball beim Drehen kippt.

Über lange geologische Zeiträume wechselt der Winkel der Schiefe der Erde zwischen21,1 und 24,5 Grad. Dieser Zyklus dauert ungefähr 41.000 Jahre und soll eine Schlüsselrolle bei der Bildung von Eiszeiten spielen – eine wissenschaftliche Theorie vonMilutin Milankovitch1930.

Die Erde nimmt derzeit in der Schiefe ab. Eine Verringerung der Schiefe kann die Bühne für gemäßigtere Jahreszeiten (kühlere Sommer und wärmere Winter) bereiten, während eine Zunahme der Schiefe extremere Jahreszeiten (heißere Sommer und kältere Winter) schafft. Gletscher neigen dazu zu wachsen, wenn die Erde viele kühle Sommer hat, die den Winterschnee nicht zurückschmelzen. Denken Sie daran, dass wir hier von einem 41.000-Jahres-Zyklus sprechen, also sind diese Veränderungen der Schiefe nicht der Hauptantrieb des Erdklimas im kommenden Jahrhundert. Die Temperaturen auf der Erde werden nicht nur durch Schieflage beeinflusst, sondern auch durch viele weitere Faktoren, die unser komplexes Klimasystem und die globalen Temperaturen, die wir von Jahr zu Jahr erleben, antreiben.

Andere Planeten in unserem Sonnensystem neigen ebenfalls in verschiedenen Graden. Uranus dreht sich um 97 Grad fast seitwärts und hatextreme Jahreszeiten. Die axiale Neigung auf der Venus beträgt 177,3 Grad. Daher hat die Venus sehr wenig Jahreszeiten.

ErdeAbstand von der Sonneändert sich im Laufe des Jahres, und es ist logisch anzunehmen, dass eine Zunahme oder Abnahme der Entfernung zwischen Sonne und Planet einen zyklischen Wechsel der Jahreszeiten verursachen könnte. Aber – im Fall unseres Planeten – ist diese Veränderung zu klein, um diese Veränderung zu bewirken.

Unsere Jahreszeiten ändern sich aufgrund des Neigungswinkels unseres Planeten – 23,5 Grad – relativ zu unserer Umlaufbahn um die Sonne. Wenn sich die Erde überhaupt nicht neigen würde, sondern sich stattdessen in Bezug auf unsere Umlaufbahn um die Sonne genau senkrecht bewegte, würde es das ganze Jahr über geringfügige Temperaturschwankungen geben, wenn sich die Erde etwas näher an die Sonne und dann etwas weiter wegbewegt. Und es gäbe Temperaturunterschiede von der Äquatorregion der Erde bis zu den Polen. Aber ohne die Neigung der Erde würden uns die wunderbaren jahreszeitlichen Veränderungen der Erde und unsere Assoziation mit den verschiedenen Jahreszeiten fehlen – Assoziieren afrischGefühl in der Luft mit dem Frühling zum Beispiel.

Man kann sich leicht einen Planeten vorstellen, der sich in seiner Entfernung von seinem Stern stärker ändert, wenn der Planet den Stern umkreist. Einige extrasolare Planeten – Planeten, die ferne Sterne umkreisen – wurden mit extremeren Bahnen gefunden. Und selbst in unserem eigenen Sonnensystem zum Beispiel hat der Planet Mars eine elliptischere Umlaufbahn als die Erde. Seine Entfernung von der Sonne ändert sich im Laufe des Jahres dramatischer als die der Erde, und die Änderung der Entfernung des Mars von der Sonne verursacht einige stärkere zyklische Veränderungen auf dieser roten Wüstenwelt.

Bild überJames Jordan.

Fazit: Es ist logisch anzunehmen, dass der sich ändernde Abstand unseres Planeten von der Sonne den Wechsel der Jahreszeiten verursacht. Aber der Abstand der Erde von der Sonne ändert sich nicht genug, um jahreszeitliche Unterschiede zu verursachen. Stattdessen ändern sich unsere Jahreszeiten, weil sich die Erde um ihre Achse neigt und der Neigungswinkel bewirkt, dass die nördliche und südliche Hemisphäre das ganze Jahr über die Plätze tauschen, um das Licht und die Wärme der Sonne am direktesten zu empfangen.