Die Gründe für die Jahreszeiten

Der Wechsel der Jahreszeiten ist eines dieser Phänomene, die die Menschen für selbstverständlich halten. Sie wissen, dass es an den meisten Orten passiert, aber denken Sie nicht immer darüber nach, warum wir Jahreszeiten haben. Die Antwort liegt im Bereich der Astronomie und der Planetologie.

Der Hauptgrund für die Jahreszeiten ist, dass die Erdachse relativ zu ihrer Umlaufbahn geneigt ist. Stellen Sie sich die Umlaufbahn des Sonnensystems als flache Platte vor. Die meisten Planeten kreisen um die Sonne auf der "Oberfläche" der Platte. Die Nord- und Südpole der meisten Planeten verlaufen nicht direkt senkrecht zur Platte, sondern schräg. Dies gilt insbesondere für die Erde, deren Pole um 23,5 Grad geneigt sind.

Die Erde könnte aufgrund eines großen Einflusses in der Geschichte unseres Planeten, der wahrscheinlich zur Entstehung unseres Mondes geführt hat, eine Neigung aufweisen. Während dieses Ereignisses wurde das Erdkind von einem marsgroßen Schlagkörper ziemlich schwer getroffen. Dadurch kippte es eine Weile auf der Seite, bis sich das System beruhigte. 

Die beste Theorie über die Entstehung des Mondes besagt, dass die Säuglingserde und ein marsgroßer Körper namens Theia früh in der Geschichte des Sonnensystems kollidierten. Die Überreste wurden in den Weltraum gesprengt und schliesslich zum Mond verschmolzen. NASA / JPL-Caltech 
 

Schließlich bildete sich der Mond und die Neigung der Erde erreichte die heutigen 23,5 Grad. Dies bedeutet, dass während eines Teils des Jahres die Hälfte des Planeten von der Sonne weg geneigt ist, während die andere Hälfte zu ihr hin geneigt ist. Beide Hemisphären erhalten immer noch Sonnenlicht, aber eine erhält es direkter, wenn es im Sommer in Richtung der Sonne geneigt ist, während die andere es im Winter weniger direkt erhält (wenn es weg geneigt ist).. 

Dieses Diagramm zeigt die axiale Neigung der Erde und wie sie sich auf die Hemisphären auswirkt, die zu verschiedenen Teilen des Jahres in Richtung Sonne geneigt sind. NASA / CMGlee

Wenn die Nordhalbkugel in Richtung Sonne geneigt ist, erleben die Menschen in diesem Teil der Welt den Sommer. Gleichzeitig wird die südliche Hemisphäre weniger hell, so dass dort der Winter einsetzt. Die Sonnenwende und die Tagundnachtgleiche werden meistens in Kalendern verwendet, um den Beginn und das Ende der Jahreszeiten zu markieren, sie haben jedoch keinen Bezug zu den Ursachen der Jahreszeiten.

Saisonale Änderungen

Unser Jahr ist in vier Jahreszeiten unterteilt: Sommer, Herbst, Winter, Frühling. Sofern nicht jemand am Äquator lebt, liefert jede Jahreszeit unterschiedliche Wettermuster. Generell ist es im Frühling und Sommer wärmer und im Herbst und Winter kühler. Fragen Sie die meisten Menschen, warum es im Winter kalt und im Sommer warm ist, und sie werden wahrscheinlich sagen, dass die Erde im Sommer näher an der Sonne und im Winter weiter entfernt sein muss. Dies scheint gesunden Menschenverstand machen. Denn wenn sich jemand einem Feuer nähert, fühlt er mehr Wärme. Warum sollte die Nähe zur Sonne nicht die warme Sommersaison auslösen??

Dies ist zwar eine interessante Beobachtung, führt aber tatsächlich zu einer falschen Schlussfolgerung. Hier ist der Grund: Die Erde ist jedes Jahr im Juli am weitesten von der Sonne entfernt und im Dezember am nächsten. Der Grund für die "Nähe" ist also falsch. Wenn es auf der Nordhalbkugel Sommer ist, geschieht der Winter auch auf der Südhalbkugel und umgekehrt. Wenn der Grund für die Jahreszeiten ausschließlich in unserer Nähe zur Sonne lag, sollte es zur gleichen Jahreszeit sowohl in der nördlichen als auch in der südlichen Hemisphäre warm sein. Das passiert nicht Es ist wirklich die Neigung, die der Hauptgrund ist, warum wir Jahreszeiten haben. Es ist jedoch noch ein weiterer Faktor zu berücksichtigen.

Alle Planeten haben eine axiale Neigung, einschließlich der Gasriesen. Die Uranus-Neigung ist so stark, dass sie auf der Sonnenseite um die Sonne "rollt". NASA

Auch am Mittag ist es heißer

Die Neigung der Erde bedeutet auch, dass die Sonne zu verschiedenen Jahreszeiten an verschiedenen Stellen des Himmels auf- und untergeht. In der Sommerzeit gipfelt die Sonne fast direkt über dem Kopf, und im Allgemeinen befindet sie sich den ganzen Tag über über dem Horizont (d. H. Es gibt Tageslicht). Dies bedeutet, dass die Sonne mehr hat Zeit im Sommer die Erdoberfläche zu erwärmen und sie dadurch noch wärmer zu machen. Im Winter bleibt weniger Zeit, um die Oberfläche zu erwärmen, und es ist etwas kühler.

Beobachter können diese Veränderung der scheinbaren Himmelspositionen im Allgemeinen recht leicht erkennen. Im Laufe eines Jahres ist es ziemlich einfach, den Stand der Sonne am Himmel zu erkennen. In der Sommerzeit wird es höher und höher sein und sich an anderen Positionen befinden als im Winter. Es ist ein großartiges Projekt, das jeder ausprobieren kann, und alles, was er braucht, ist eine grobe Zeichnung oder ein Bild des lokalen Horizonts im Osten und Westen. Beobachter können jeden Tag einen Blick auf den Sonnenaufgang oder den Sonnenuntergang werfen und jeden Tag die Positionen von Sonnenaufgang und Sonnenuntergang markieren, um einen vollständigen Überblick zu erhalten.

Zurück zur Nähe

Also, spielt es eine Rolle, wie nah die Erde an der Sonne ist? Ja, in gewissem Sinne, nur nicht so, wie die Leute es erwarten. Die Erdumlaufbahn um die Sonne ist nur leicht elliptisch. Der Unterschied zwischen dem sonnennächsten und dem sonnenfernsten Punkt beträgt etwas mehr als drei Prozent. Das reicht nicht aus, um große Temperaturschwankungen zu verursachen. Das entspricht einem Unterschied von durchschnittlich einigen Grad Celsius. Der Temperaturunterschied zwischen Sommer und Winter beträgt viel mehr als das. Nähe macht also nicht so viel aus wie die Menge an Sonnenlicht, die der Planet empfängt. Das ist der Grund, warum es falsch ist, einfach davon auszugehen, dass die Erde in einem Teil des Jahres näher ist als in einem anderen. Die Gründe für unsere Jahreszeiten sind leicht zu verstehen, wenn man sich ein gutes Bild von der Neigung unseres Planeten und seiner Umlaufbahn um die Sonne macht.

Key Takeways

• Die axiale Neigung der Erde spielt eine große Rolle bei der Schaffung von Jahreszeiten auf unserem Planeten.
• Die zur Sonne geneigte Hemisphäre (Nord oder Süd) erhält in dieser Zeit mehr Wärme.
• Die Nähe zur Sonne ist KEIN Grund für die Jahreszeiten.

Quellen

• "Die Neigung der Erde ist der Grund für die Jahreszeiten!" Ice-Albedo-Feedback: Wie schmelzendes Eis mehr Eis zum Schmelzen bringt - Fenster zum Universum, www.windows2universe.org/earth/climate/cli_seasons.html.
• Greicius, Tony. "Die NASA-Studie löst zwei Geheimnisse über das Wackeln der Erde." NASA, NASA, 8. April 2016, www.nasa.gov/feature/nasa-study-solves-two-mysteries-about-wobbling-earth.
• “Im Detail | Erde - Erforschung des Sonnensystems: NASA-Wissenschaft. “ NASA, NASA, 9. April 2018, solarsystem.nasa.gov/planets/earth/in-depth/.

Herausgegeben von Carolyn Collins Petersen.