Μια εποχή είναι μια χρονική περίοδος που χαρακτηρίζεται από αλλαγές στον καιρό και τις ώρες του φωτός. Υπάρχουν τέσσερις εποχές μέσα σε ένα χρόνο: το χειμώνα, την άνοιξη, το καλοκαίρι και το φθινόπωρο.
Αλλά ενώ ο καιρός σχετίζεται με τις εποχές, δεν τους προκαλεί. Οι εποχές της Γης είναι αποτέλεσμα της μεταβαλλόμενης θέσης της καθώς κυκλώνει τον Ήλιο κατά τη διάρκεια ενός έτους.
Ως πηγή ενέργειας για τον πλανήτη μας, το ο ήλιος παίζει σημαντικό ρόλο στη θέρμανση της γης. Αλλά μην σκεφτείτε τη Γη ως παθητικό αποδέκτη της ενέργειας του ήλιου! Αντίθετα, είναι οι κινήσεις της Γης που καθορίζουν πως αυτή η ενέργεια λαμβάνεται. Η κατανόηση αυτών των προτάσεων είναι το πρώτο βήμα για να μάθουμε γιατί υπάρχουν οι εποχές μας και γιατί προκαλούν αλλαγές στον καιρό.
Η Γη ταξιδεύει γύρω από τον Ήλιο σε μια οβάλ σχηματιζόμενη πορεία γνωστή ως τροχιά. (Ένα ταξίδι διαρκεί περίπου 365 1/4 ημέρες για να ολοκληρωθεί, ήχος γνωστό;) Εάν δεν ήταν για την τροχιά της Γης, το ίδιο πλευρά του πλανήτη θα αντιμετωπίσει απευθείας τον ήλιο και οι θερμοκρασίες θα παραμείνουν είτε συνεχώς ζεστό ή κρύο έτος γύρος.
Κατά τη διάρκεια της διαδρομής γύρω από τον ήλιο, ο πλανήτης μας δεν "καθίσει" απόλυτα όρθιος - μάλλον, κλίνει σε 23,5 ° από τον άξονά του (τη φανταστική κάθετη γραμμή μέσω του κέντρου της Γης που δείχνει προς το βόρειο αστέρι). Αυτό γέρνω ελέγχει τη δύναμη του ηλιακού φωτός που φτάνει στην επιφάνεια της Γης. Όταν μια περιοχή ευρίσκεται απέναντι από τον ήλιο, οι ηλιακές ακτίνες χτυπάνε την επιφάνεια της κεφαλής, σε γωνία 90 °, παρέχοντας συμπυκνωμένη θερμότητα. Αντίθετα, αν μια περιοχή βρίσκεται φανερά από τον ήλιο (για παράδειγμα, όπως οι πόλοι της Γης) είναι το ίδιο λαμβάνεται ποσότητα ενέργειας, αλλά παρεμποδίζει την επιφάνεια της Γης σε μικρότερη γωνία, με αποτέλεσμα να είναι λιγότερο έντονη θέρμανση. (Εάν ο άξονας της Γης δεν είχε κλίση, οι πόλοι θα ήταν επίσης σε γωνία 90 ° προς την ακτινοβολία του ήλιου και ολόκληρος ο πλανήτης θα θερμανθεί εξίσου).
Επειδή επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό την ένταση της θέρμανσης, η κλίση της γης - όχι η απόσταση από τον ήλιο - θεωρείται η κύρια αιτία των 4 εποχών.
Μαζί, η κλίση της γης και το ταξίδι γύρω από τον ήλιο δημιουργούν τις εποχές. Αλλά αν οι κινήσεις της Γης μεταβάλλονται βαθμιαία σε κάθε σημείο κατά μήκος της διαδρομής της, γιατί υπάρχουν μόνο 4 εποχές; Οι τέσσερις εποχές αντιστοιχούν σε τέσσερις μοναδικός σημεία όπου ο άξονας της Γης είναι κεκλιμένος (1) στο μέγιστο προς τον ήλιο, (2) όσο το δυνατόν πιο μακριά από τον ήλιο και ισόποσο από τον ήλιο (που συμβαίνει δύο φορές).
Παρατηρήθηκε στις 20 ή 21 Ιουνίου στο Βόρειο Ημισφαίριο, το θερινό ηλιοστάσιο είναι η ημερομηνία κατά την οποία ο άξονας της Γης δείχνει τον εσώτατο προς Ο ήλιος. Ως αποτέλεσμα, οι άμεσες ακτίνες του ήλιου χτυπούν στο τροπικός του καρκίνου (23,5 ° βόρειου γεωγραφικού πλάτους) και θερμαίνει το Βόρειο Ημισφαίριο πιο αποτελεσματικά από οποιαδήποτε άλλη περιοχή στη Γη. Αυτό σημαίνει ότι ζουν θερμότερες θερμοκρασίες και περισσότερο φως της ημέρας. (Το αντίθετο ισχύει για το Νότιο Ημισφαίριο, του οποίου η επιφάνεια είναι καμπύλη μακρύτερα από τον Ήλιο).
Στις 20 ή 21 Δεκεμβρίου, 6 μήνες μετά την πρώτη μέρα του καλοκαιριού, ο προσανατολισμός της Γης έχει αντιστραφεί τελείως. Παρά το γεγονός ότι η Γη είναι η πλησιέστερη στον ήλιο (ναι, αυτό συμβαίνει το χειμώνα - όχι το καλοκαίρι), ο άξονάς της τώρα δείχνει το πιο απομακρυσμένο μακριά από Ο ήλιος. Αυτό θέτει το Βόρειο Ημισφαίριο σε μια κακή κατάσταση για να δέχεται άμεσο ηλιακό φως, καθώς έχει πλέον μεταναστεύσει τον στόχο του Τροπικός του Αιγόκερω (23,5 ° νότου γεωγραφικού πλάτους). Μειωμένο ηλιακό φως σημαίνει δροσερές θερμοκρασίες και βραχύτερες ώρες φωτός για θέσεις βόρεια του ισημερινός και περισσότερη ζεστασιά για όσους βρίσκονται στο νότο.
Τα μέσα σημεία μεταξύ των δύο αντίθετων λύκων είναι γνωστά ως οι ισημερίες. Και στις δύο ημερομηνίες των ισημεριών, οι άμεσες ακτίνες του ήλιου πέφτουν κατά μήκος του ισημερινού (γεωγραφικό πλάτος 0 °) και ο άξονας της Γης δεν κλίνει ούτε προς τον ήλιο. Αλλά αν οι κινήσεις της Γης είναι πανομοιότυπες και για τις δύο ημερομηνίες ισοτιμίας, γιατί είναι πτώση και άνοιξη δύο διαφορετικές εποχές; Είναι διαφορετικά επειδή η πλευρά της γης που αντιμετωπίζει τον ήλιο είναι διαφορετική σε κάθε ημερομηνία. Η Γη ταξιδεύει ανατολικά γύρω από τον ήλιο, έτσι την ημερομηνία της φθινοπωρινής ισημερίας (22/23 Σεπτεμβρίου), το Βόρειο Ημισφαίριο μεταβαίνει από την άμεση σε έμμεσο ηλιακό φως (θερμοκρασίες ψύξης), ενώ στην εαρινή ισημερία (20/21 Μαρτίου) μετακινείται από μια θέση έμμεσης σε άμεση ηλιακή ακτινοβολία (θερμότητα θερμοκρασίες). (Και πάλι, το αντίθετο ισχύει για το Νότιο Ημισφαίριο.)
Δεν έχει σημασία τι γεωγραφικό πλάτος, το μήκος της ημέρας που παρατηρείται στις δύο αυτές ημέρες ισορροπεί ομοιόμορφα με τη διάρκεια της νύχτας (οπότε ο όρος "equinox" σημαίνει "ίση νύχτα").
Μόλις διερευνήσαμε πώς η αστρονομία μας δίνει τις τέσσερις εποχές μας. Όμως, ενώ η αστρονομία εξηγεί τις εποχές της γης, το ημερολόγιο που τους αποδίδει δεν είναι πάντα το μεγαλύτερο ακριβή τρόπο οργάνωσης του ημερολογιακού έτους σε τέσσερις ίσες περιόδους παρόμοιων θερμοκρασιών και καιρός. Για το σκοπό αυτό,μετεωρολογικές εποχές"Πότε είναι οι μετεωρολογικές εποχές και πώς διαφέρουν από τον" κανονικό "χειμώνα, την άνοιξη, το καλοκαίρι και το φθινόπωρο;