Hva er årsaken til skiftet av årstider på jorden?

Årsskiftet er et av disse fenomenene folk tar for gitt. De vet at det skjer de fleste steder, men slutter ikke alltid å tenke på hvorfor vi har årstider. Svaret ligger i området astronomi og planetarisk vitenskap.

Den største årsaken til årstidene er at jordas akse er vippet i forhold til dens baneplan. Tenk på solsystemets omkretsplan som en flat plate. De fleste av planetene går i bane rundt solen på "overflaten" av platen. Heller enn å ha nord- og sørpolene rett vinkelrett på platen, har de fleste planeter polene i skråkant. Dette gjelder særlig jorda, hvis poler er vippet 23,5 grader.

Jorden kan ha en vipp på grunn av stor innvirkning på vår planetens historie som sannsynligvis forårsaket skapelsen av vår måne. Under den hendelsen ble spedbarn Jorden smurt ganske tungt av en slagstørrelse på Mars. Det fikk den til å velte på sin side en stund til systemet slo seg ned.

Etter hvert dannet månen seg og jordens vippe satte seg til de 23,5 grader den er i dag. Det betyr at i løpet av deler av året blir halvparten av planeten vippet vekk fra sola, mens den andre halvparten vippes mot den. Begge halvkulene får fortsatt sollys, men den ene får den mer direkte når den vippes mot solen om sommeren, mens den andre får den mindre direkte om vinteren (når den vippes bort).

Når den nordlige halvkule vippes mot sola, opplever mennesker i den delen av verden sommer. Samtidig får den sørlige halvkule mindre lys, så vinter forekommer der. De solstices og equinoxes brukes mest i kalendere for å markere begynnelsen og slutten av sesongene, men er ikke selv relatert til årsakene til årstidene.

Vårt år er delt opp i fire sesonger: sommer, høst, vinter, vår. Med mindre noen bor ved ekvator, leverer hver sesong forskjellige værmønstre. Generelt er det varmere om våren og sommeren, og kjøligere om høsten og vinteren. Spør folk flest hvorfor det er kaldt om vinteren og varmt om sommeren, og det vil de sannsynligvis si Jord må være nærmere solen om sommeren og lenger borte om vinteren. Dette virker å gi sunn fornuft. Når noen kommer nær en brann, føler de tross alt mer varme. Så hvorfor ville ikke nærhet til Solen forårsake den varme sommersesongen?

Selv om dette er en interessant observasjon, fører det faktisk til feil konklusjon. Her er grunnen: Jorden er lengst fra sola i juli hvert år og nærmest i desember, så grunnen til "nærhet" er feil. Når det er sommer på den nordlige halvkule, skjer det vinter på den sørlige halvkule, og omvendt. Hvis årsaken til årstidene utelukkende skyldtes vår nærhet til Sol, så skal det være varmt på både den nordlige og den sørlige halvkule på samme tid av året. Det skjer ikke. Det er virkelig vippet som er hovedgrunnen til at vi har sesonger. Men det er en annen faktor å vurdere.

Jordens vippe betyr også at solen ser ut til å stige og sette seg i forskjellige deler av himmelen i løpet av forskjellige tider av året. Om sommeren topper Solen seg nesten direkte og vil generelt være over horisonten (dvs. det vil være dagslys) i løpet av mer av dagen. Dette betyr at Solen vil ha mer tid å varme overflaten på jorden om sommeren, noe som gjør den enda varmere. Om vinteren er det mindre tid til å varme overflaten, og ting er litt kjøligere.

Observatører kan generelt se denne endringen av tilsynelatende himmelposisjoner ganske enkelt. I løpet av et år er det ganske enkelt å merke solens beliggenhet på himmelen. Om sommeren vil den være høyere opp og stige og stille på andre posisjoner enn den gjør om vinteren. Det er et flott prosjekt for alle å prøve, og alt de trenger er en grov tegning eller bilde av den lokale horisonten mot øst og vest. Observatører kan kikke ut mot soloppgangen eller solnedgangen hver dag, og merke posisjonene til soloppgang og solnedgang hver dag for å få den fulle ideen.

Så har det noen betydning hvor nær Jorden er mot solen? Vel, ja, på en måte gjør det det, bare ikke slik folk forventer. Jordens bane rundt sola er bare litt elliptiske. Forskjellen mellom det nærmeste punktet til solen og det fjerneste er litt mer enn tre prosent. Det er ikke nok til å forårsake enorme temperatursvingninger. Det tilsvarer en forskjell på noen grader i gjennomsnitt. Temperaturforskjellen mellom sommer og vinter er mye mer enn det. Så nærhet gjør ikke så mye forskjell som mengden sollys planeten mottar. Derfor er det bare å anta at Jorden er nærmere i løpet av en del av året. Årsakene til årstidene våre er enkle å forstå med et godt mentalt bilde av planetenes vipp og dens bane rundt solen.

• Jordens aksiale vipp spiller en stor rolle i å skape årstider på planeten vår.
• Hemisfæren (nord eller sør) som vippes mot sola får mer varme i løpet av den tiden.
• Closeness to the Sun er IKKE en grunn til årstidene.

• "Jordens vipp er grunnen til årstidene!" Ice-Albedo-tilbakemelding: Hvordan smelting av isen forårsaker mer is å smelte - Windows til universet, www.windows2universe.org/earth/climate/cli_seasons.html.
• Greicius, Tony. "NASA-studien løser to mysterier om vinglende jord." NASA, NASA, 8. april. 2016, www.nasa.gov/feature/nasa-study-solves-two-mysteries-about-wobbling-earth.
• “I dybden | Earth - Solar System Exploration: NASA Science. ” NASA, NASA, 9. april. 2018, solarsystem.nasa.gov/planets/earth/in-depth/.