ทำไมเราไม่มี 2 Summers และ 2 Winters?

เนื่องจากวงโคจรวงรีของโลกระยะทางจากดวงอาทิตย์แตกต่างกันไปเกือบ5 ล้านกิโลเมตร (147 ล้านกิโลเมตรที่จุดที่ใกล้ที่สุดและ 152 ล้านกิโลเมตรที่จุดที่ไกลที่สุดนั่นคือเกือบ 3% ของระยะทางเฉลี่ย)

เห็นได้ชัดจากความจริงที่ว่าดาวศุกร์มีสภาพแวดล้อมที่ร้อนกว่าดาวอังคารเนื่องจากระยะทางจากดวงอาทิตย์

ทำไมโลกถึงไม่สังเกตสองฤดูหนาว (ที่จุดที่ไกลที่สุด) และสองฤดูร้อน (ที่จุดที่ใกล้ที่สุด)?

หมายเหตุเพิ่มเติม : ฉันรู้ว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศตามฤดูกาลของโลกเกิดจากการเอียง 23 องศาซึ่งทำให้ความหนาแน่นของแสงแดดแปรปรวนในซีกโลก

แต่สำหรับฉันระยะทาง5 ล้านกม. นี้มีความเกี่ยวข้องมากกว่าความเอียง 23 องศา

โพสต์ของคุณมีข้อสันนิษฐานที่ไม่ถูกต้องดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะตอบตามที่ถาม แต่ฉันสามารถแก้ไขความเข้าใจที่คลาดเคลื่อนได้

1. ฤดูกาลไม่ได้เกิดจากระยะทางของเราจากดวงอาทิตย์
ฤดูกาลเกิดจากการเอียง 23.5 °ในแกนโลก เมื่อซีกโลกเหนือเอียงเข้าหาดวงอาทิตย์ (ฤดูร้อน) ซีกโลกใต้จะเอียงไปจากดวงอาทิตย์ (ฤดูหนาว) พร้อมกัน ดังนั้นความแตกต่างของอุณหภูมิตามฤดูกาลจึงไม่เกี่ยวข้องกับตำแหน่งของโลกในวงโคจรของวงรี หากไม่มีการเอียงนี้จะไม่มีฤดูกาลและอุณหภูมิแบบวันต่อวันทั่วโลกจะค่อนข้างสม่ำเสมอ

2. แม้อุณหภูมิทั่วโลกจะไม่สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงของเราในระยะทาง
ตามความเป็นจริงอุณหภูมิเฉลี่ยของโลกทั่วโลกจะร้อนแรงที่สุดเมื่อมันอยู่ไกลจากดวงอาทิตย์ - ร้อนกว่าประมาณ 2.3 ° C ( อ้างอิง ) นั่นเป็นเพราะมีผืนดินจำนวนมากในซีกโลกเหนือที่เผชิญกับดวงอาทิตย์ (เมื่อโลกอยู่ห่างจากวงโคจรของมันมากที่สุด ) ดังนั้นแม้ว่าจะมีความเข้มของแสงแดดน้อยกว่า แต่ที่ดินก็สามารถทำให้ร้อนขึ้นได้เร็วกว่ามหาสมุทรที่กว้างใหญ่ซึ่งต้องทำให้ร้อนที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

ความไม่สอดคล้องกันของอุณหภูมิระยะทางนี้ไม่ซ้ำกับโลก ดูอุณหภูมิเฉลี่ยของดาวเคราะห์วงในอื่น ๆในขณะที่เราเคลื่อนที่ห่างจากดวงอาทิตย์:

1. ปรอท (167 ° C)
2. ดาวศุกร์ (460 ° C) ← ไกลออกไป แต่ร้อนกว่าปรอท?
3. โลก (14.0 ° C)
4. ดาวอังคาร (-60 ° C)

จริง ๆ แล้ววีนัสนั้นอบอุ่นกว่าปรอทเนื่องจากบรรยากาศของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หนาที่ก่อให้เกิดภาวะโลกร้อนที่หลบหนี ดังนั้นมันจึงไม่ใช่แค่ระยะทางจากดวงอาทิตย์ที่กำหนดอุณหภูมิเฉลี่ยของดาวเคราะห์

3. มี aphelion / perihelion เพียงหนึ่งจุด
ที่ใกล้ที่สุดของวงโคจรของโลก (perihelion) และจุดที่ไกลที่สุด (aphelion) จะเกิดขึ้นปีละครั้งเท่านั้น ไม่สองครั้ง นั่นเป็นเพราะวงโคจรรูปไข่ของโลกเป็นเช่นนั้นดวงอาทิตย์อยู่ที่จุดโฟกัสหนึ่งจุดไม่ใช่จุดศูนย์กลาง (ดังที่แสดงด้านล่าง)

^{โปรดทราบว่าขนาดของร่างกายและความเยื้องศูนย์กลางของวงโคจรนั้นรุนแรงมาก}

ระยะทาง 5 ล้านกิโลเมตรที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์อาจดูเหมือนมาก 5 ล้านกม. เป็นระยะทางที่ไกลมาก แต่ไม่ส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศของโลกมากเท่ากับแนวแกนเอียง การแปรผันของระยะทาง 3% นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงประมาณ 7% ของความเข้มของการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ที่ส่งมาถึงโลกให้หรือรับ

แต่ลองพิจารณาความผันแปรจากการเอียงของแกนโลกและที่นี่ฉันจะใช้ตัวอย่างตำแหน่งที่ 45 องศา ละติจูดคล้ายกับละติจูดของเมืองเช่นนิวยอร์กลอนดอนเบอร์ลินปารีส ฯลฯ ปัจจัยแรกคือความยาวของวัน การเอียงตามแนวแกนหมายความว่าในช่วงฤดูร้อนวันจะยาวนานขึ้นและในช่วงฤดูหนาววันนั้นจะสั้นกว่า ที่ 45 องศา ละติจูดนี้แปลว่าดวงอาทิตย์อยู่เหนือขอบฟ้าเป็นเวลา 15.5 ชั่วโมงสำหรับครีษมายันและเพียง 8.7 ชั่วโมงในช่วงฤดูหนาวอายัน นั่นคือความแตกต่างเกือบ 2: 1 ในจำนวนชั่วโมงกลางวันซึ่งเต็มไปด้วยการเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ น้อย ๆ 7%

ยิ่งไปกว่านั้นมุมของดวงอาทิตย์ในฤดูหนาวนั้นต่ำมากซึ่งหมายความว่าปริมาณของดวงอาทิตย์ที่ตกลงมาบนพื้นดินนั้นต่ำกว่าต่อพื้นที่มากกว่าที่จะเป็นมุมที่สูงกว่า ในฤดูหนาวอายันที่ 45 องศา ละติจูดของดวงอาทิตย์ลดลงเหลือ 37% ของความแข็งแรงของพวกเขาต่อพื้นดินหนึ่งตารางเมตรเมื่อเทียบกับความแรงที่พวกมันส่องแสงโดยตรงเหนือตำแหน่งบางแห่งใกล้กับเส้นศูนย์สูตร แต่ในช่วงฤดูร้อนอายันพวกเขาแข็งแกร่งถึง 97% เท่าที่จะเป็นหากพวกเขาอยู่เหนือหัวโดยตรง ซึ่งต่างกัน 2.5: 1

ดังนั้นที่นี่คุณมีความแตกต่างประมาณ 400% ของปริมาณแสงและความร้อนที่ส่องลงบนพื้นดินที่กำหนดทุกวันระหว่างฤดูหนาวและฤดูร้อน

ฉันสงสัยว่าคุณกำลังคิดว่าเราจะมีฤดูร้อนเมื่อซีกโลกเหนือยกตัวอย่างเช่นเอียงไปทางดวงอาทิตย์และฤดูร้อนครั้งที่สองในช่วงฤดูร้อนเมื่อดวงอาทิตย์ใกล้โลกที่สุด สำหรับสิ่งหนึ่งเวลาไม่ทำงาน การจุดชมวิวเกิดขึ้นในต้นเดือนมกราคมใกล้กับกลางฤดูหนาวตอนเหนือ นั่นอาจจะปานกลางผลกระทบของการเอียงแกนสำหรับซีกโลกเหนือ (และขยายพวกเขาสำหรับซีกโลกใต้) แต่มันไม่เพียงพอที่จะแทนที่พวกมัน

คำตอบอื่น ๆ ได้กล่าวว่าแกนเอียงเป็นปัจจัยที่สำคัญมากกว่าการเปลี่ยนแปลงในระยะห่างจากดวงอาทิตย์ แต่พวกเขาไม่ได้อธิบายว่าทำไม

ต่อไปนี้เป็นการคาดเดาด้านหลังซองจดหมายอย่างคร่าวๆ

ความแตกต่างในการส่องสว่างที่เกิดจากระยะทางที่แตกต่างจากดวงอาทิตย์สามารถคำนวณได้จากอัตราส่วนระหว่างระยะห่างของดวงอาทิตย์และระยะห่างจากดวงอาทิตย์ซึ่งเป็นปัจจัยที่ 0.967 การใช้กฏหมายผกผันสแควร์แสดงให้เห็นว่าปริมาณแสงแดดที่แอเฟลิออนอยู่ที่ประมาณ 93.5% ของสิ่งที่มันเป็นดวงอาทิตย์ การอ้างอิง: http://en.wikipedia.org/wiki/Perihelion#Planetary_perihelion_and_aphelion

ที่ตำแหน่งปัจจุบันของฉัน (ละติจูดเหนือ 33 °) ในเวลานี้ของปี (ใกล้กับอายันฤดูหนาวทางเหนือ) เราได้รับแสงแดดประมาณ 10 ชั่วโมงและ 14 ชั่วโมงของความมืดในแต่ละวัน (ข้อมูลอ้างอิง: แอพพยากรณ์อากาศในโทรศัพท์ของฉัน) นั่นคือ 83% ของสิ่งที่เราจะได้รับในเวลากลางวัน 12 ชั่วโมงในช่วงเวลากลางวันเท่ากับกลางวันและ 71% ของสิ่งที่เราได้รับในเวลากลางวัน 14 ชั่วโมงและความมืด 10 ชั่วโมง ต่อวันในช่วงฤดูร้อนอายัน ผลที่ได้จะยิ่งใหญ่เมื่อละติจูดสูงขึ้น

นอกจากนั้นดวงอาทิตย์อยู่ต่ำกว่าท้องฟ้าในช่วงฤดูหนาวมากกว่าในช่วงฤดูร้อนซึ่งหมายความว่าจำนวนของแสงแดดที่กระจายอยู่ทั่วพื้นที่ขนาดใหญ่ของพื้นผิวโลกซึ่งทำให้อัตราส่วนมีขนาดใหญ่ขึ้น

ฉันไม่มีตัวเลขสำหรับมัน แต่ก็เพียงพอที่จะแสดงให้เห็นว่าผลกระทบของความลาดเอียงตามแนวแกนนั้นยิ่งใหญ่กว่าผลกระทบของระยะทางที่แตกต่างกันระหว่างโลกและดวงอาทิตย์

มีสองปัจจัยที่นี่ หนึ่งคือความเอียง 23 องศามีความสำคัญมากกว่า 5 ล้านกิโลเมตรเล็ก ๆ (จำไว้ว่าเพียง 0.033 AU) พิสูจน์ได้ว่าเมื่อมันเป็นฤดูร้อนในภาคเหนือมันเป็นฤดูหนาวในภาคใต้โดยไม่คำนึงถึงระยะทาง

อีกอย่างคือถ้าไม่มีความเอียงเราจะมีหนึ่งฤดูร้อนที่เบามากและฤดูหนาวที่เบามาก (เบามากทั้งคู่) เพราะดวงอาทิตย์ไม่ได้อยู่ที่ศูนย์กลางของวงรี (สองจุดที่ใกล้ที่สุดและสองจุดที่ไกลที่สุด) แต่ ในหนึ่งโฟกัส (หนึ่งจุดที่ใกล้ที่สุดและหนึ่งจุดที่ไกลที่สุด)

เป็นเพราะความเอียง 23 องศาของโลกและวงรีวงรีของโลกรอบดวงอาทิตย์

ถ้าคุณสร้างสมการกับตัวแปรทั้งหมดที่เรามีตรงนี้

1. โลกเอียง 23 องศา
2. วงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์
3. ความเร็วรอบโลกนั้นเอง
4. โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์เร็ว
5. ระยะห่างระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์

ดังนั้นคุณจะสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงในสภาพอากาศที่เกี่ยวข้องกับตัวแปรนี้ดังนั้นเราจึงมี 2 ฤดูหนาวและ 2 ฤดูร้อน แต่ 2 ในนั้นเป็นเพียงช่วงการเปลี่ยนภาพ
หลักฐานที่เสาของโลกเราสามารถมีฤดูร้อนและฤดูหนาวเท่านั้นเนื่องจากข้อ จำกัด ของตัวแปร (1)

เรามี 2 ฤดูร้อนและสองฤดูหนาว - และ 2 น้ำพุและฤดูใบไม้ร่วงด้วย ระยะทางที่แตกต่างกันระหว่างดวงอาทิตย์และโลกไม่ได้ทำให้ฤดูกาล พวกมันเกิดจากการเอียงของโลกไปทางดวงอาทิตย์ในฤดูร้อนและห่างจากดวงอาทิตย์ในฤดูหนาว

ซีกโลกเหนือและซีกโลกใต้มีฤดูกาลเดียวกัน แต่ในช่วงเวลาตรงกันข้ามของปี
ตัวอย่างเช่นเมื่อฤดูหนาวในสหรัฐอเมริกาเป็นฤดูร้อนในอาร์เจนตินาและในทางกลับกัน

เนื่องจากฤดูกาลในซีกโลกเหนือและซีกโลกใต้เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ตรงกันข้ามของปีหมายความว่ามี 2 ฤดูกาลในแต่ละฤดูกาลหรือ 8 ฤดูกาลที่แตกต่างกันในแต่ละปี

บางทีลิงก์นี้อาจช่วยได้:
http://neoprogrammics.com/equinoxes_and_solstices/