Почему бывают зима и лето?

Даже простые вопросы о современной астрономии требуют творческого подхода и понимания предмета. Астроном Владимир Сурдин в книге «Вселенная в вопросах и ответах» предлагает читателям проверить точность своих знаний. 

Казалось бы, тривиальный вопрос: «Что служит причиной смены сезонов на Земле, то есть почему бывают зима и лето?» Но ведь каждый третий дает на него неверный ответ. А вы?

Вот два самых распространенных варианта неверных ответов.

  1. Летом Земля ближе к Солнцу, а зимой — дальше.
  2. В течение года Земля меняет наклон своей оси вращения, подставляя Солнцу то одно, то другое полушарие.

Ошибочность первого ответа сразу станет очевидной, если вспомнить, что сезоны в Северном и Южном полушарии Земли меняются в противофазе: когда в Северном полушарии лето, в Южном зима. Значит, в смене сезонов года виновато не изменение расстояния от Солнца (иначе бы они менялись синхронно по всей Земле), а что-то другое. Второй ответ уже ближе к истинному, поскольку в нем говорится о наклоне земной оси, но и этот ответ неверен. Ось вращения Земли не изменяет своего направления в пространстве, во всяком случае за год. Но само существование этого наклона как раз и служит причиной смены сезонов года. Если бы земная ось была перпендикулярна плоскости земной орбиты (эклиптике), то независимо от положения Земли на орбите солнечные лучи грели бы разные участки ее поверхности с неизменной интенсивностью: максимально интенсивно обогревался бы экватор, а полюсов свет практически не достигал бы никогда.

Отклонение земной оси на 23,4° относительно перпендикуляра к плоскости орбиты приводит к тому, что в течение полугода Земля в большей степени демонстрирует Солнцу одно свое полушарие, а вторые полгода — другое. С 21 марта по 23 сентября Солнце сильнее обогревает Северное полушарие, а с 23 сентября по 21 марта — Южное. В этом и заключается причина смены сезонов. Разумеется, в этот процесс немного вмешивается изменение расстояния нашей планеты от Солнца: ближе всего мы к нему в первых числах января, а дальше всего — в начале июля. Но это изменение столь невелико, что заметно повлиять на смену сезонов оно не может.

Итак, правильный ответ на вопрос «Что служит причиной смены сезонов на Земле?» выглядит так: наклон оси вращения Земли, из-за которого Солнце полгода лучше греет одно полушарие планеты, а вторые полгода — другое.

Читайте также
От искусства до науки: 10 фактов из истории криптографии
От искусства до науки: 10 фактов из истории криптографии
Вы точно сталкиваетесь с криптографией каждый день, даже если не осознаете этого.
Новые открытия дают надежду на лечение рака без побочных эффектов
Новые открытия дают надежду на лечение рака без побочных эффектов
Есть ли альтернатива химиотерапии, лучевой терапии и противораковым препаратам?
COVID-19: что происходит сейчас и что будет?
COVID-19: что происходит сейчас и что будет?
Уже год человечество живет с коронавирусом. Что дальше?