Por que a Terra tem estações?

Desde o alvorecer da humanidade, a civilização tem procurado compreender e explicar as estações do ano. O desenvolvimento da vida na terra é fundamentalmente ligado à mudança de estação, a partir da queda das folhas das árvores a manadas de antílopes migrando através das planícies da África. Os primeiros astrônomos estavam cientes de que em certas épocas do ano o sol estava mais baixo no céu do que em outras épocas. Isto coincidia com mudanças no clima e a temperatura que ditava quando as culturas devem ser semeadas e colhidas - informação que foi vital para sua sobrevivência.

Hades, deus do submundo, levando Perséfone para
seu reino como sua rainha.

Sem os benefícios da ciência moderna, a sua única explicação para estas alterações eram sobrenaturais. Cada país tem seus mitos para explicar as estações do ano. Os gregos acreditavam que, por seis meses do ano Hades, deus do submundo, levaria Perséfone para seu reino como sua rainha. Enquanto ela estava lá, sua mãe Deméter, deusa da colheita, chorava sua despedida do mundo e com isso vinha o inverno.Conforme os anos passaram, e nossa compreensão do sistema solar e da terra melhorou, os cientistas foram capazes de explicar as estações do ano, sem recorrer aos mitos. No entanto, existem ainda muitos aspectos do processo que são incompreendidas pela população em geral. Existem três principais forças motrizes da mudança de estação na terra. O mais importante é a inclinação do eixo da Terra. De importância secundária, estão à distância variável da terra do sol, e o padrão de oceanos e continentes na superfície da Terra.A maioria dos corpos que orbitam o sol fazê-lo no mesmo plano, chamado eclíptica.
Plutão é o único objeto de grande porte que seriamente se desvia deste disco achatado de material. No entanto, a maioria dos planetas não gira na mesma direção que eles orbitam o sol. Isso é conhecido como inclinação axial ou obliquidade. Exemplos dos dois extremos são Júpiter e Urano. A rotação de Júpiter é de apenas três graus diferentes de sua órbita. Isso significa que seu equador está sempre apontando para o sol. Em contraste, Urano tem uma inclinação axial de 97 graus. Isso significa que, dependendo da época do ano de Urano, o sol pode estar diretamente em cima na linha do equador, ou seja, dos pólos, ou em qualquer lugar entre eles.
A Terra fica entre esses dois extremos - a inclinação axial é atualmente de 23,4 graus. A inclinação da Terra foi provavelmente causada por uma colisão com outro corpo grande nos primórdios da formação do sistema solar - possivelmente a mesma colisão que deu-nos a lua. Esta inclinação significa que ao longo do ano, diferentes latitudes tornarem-se inclinadas em direção ao sol por quantidades variáveis. Cada ponto entre 23,4 graus norte e 23,4 graus ao sul vai experimentar o sol diretamente em cima, em algum momento no ano. No verão do hemisfério norte, as latitudes setentrionais são inclinadas em direção ao sol. Isto lhes dá mais horas de luz do dia como uma maior proporção de cada linha de latitude é iluminada pelo sol. Nas extremidades, para além do círculo ártico, há pelo menos um dia por ano que o sol nunca se põe. Além disso, porque o hemisfério norte está inclinado na direção do sol, o sol está mais diretamente em cima, e a exposição da luz solar na superfície da terra são menos indiretas, aumentando o seu poder. O sol mais poderoso equivale a um clima mais quente.
Assim, enquanto o hemisfério norte se aquece em dias longos de sol mais poderoso, o hemisfério sul tem que esperar seis meses para a mesma experiência. Em 21 de junho de cada ano, a Terra está numa posição tal que o hemisfério norte está mais inclinado em direção ao sol. O sol vai passar diretamente sobre o Trópico de Câncer e cada localidade no norte do trópico vai experimentar o seu dia mais longo do ano. Correspondentemente, em 21 de dezembro, no hemisfério norte experimenta seu dia mais curto.
Então, porque não são estes dois dias, os dias mais quentes e mais frios do ano no norte? Outro fenômeno deve ser levado em conta é o atraso térmico. Embora as datas acima mencionadas sejam quando o sol fornece a energia maior e menor do ano, é preciso tempo para que os oceanos e continentes criem o calor que vai resultar no que observamos como as estações do ano. Uma exceção a estes modelos acima descritos para explicar as estações do ano são as temperaturas polares. O inverno do pólo sul é significativamente mais frio que o inverno do Pólo Norte, porque o pólo sul é continental, enquanto que o pólo norte está rodeado por água.



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