Anotimpurile, echinocțiul și solstițiile
Există doar două perioade ale anului în care axa Pământului nu este înclinată nici spre Soare, nici departe de Soare, rezultând o cantitate „aproape” egală de lumină naturală și întuneric la toate latitudinile. Aceste evenimente sunt denumite echinocții.Cuvântul echinocțiu este derivat din două cuvinte latine – aequus (egal) și nox (noapte). La ecuator, soarele se află direct deasupra capului la prânz la aceste două echinocții. Orele „aproape” egale de zi și de noapte se datorează refracției luminii solare sau unei curbări a razelor de lumină care face ca soarele să apară deasupra orizontului, când poziția reală a soarelui este sub orizont. În plus, zilele devin un pic mai lungi la latitudini mai mari (cele aflate la distanță de ecuator), deoarece soarele are nevoie de mai mult timp pentru a răsări și a apune. Prin urmare, la echinocțiu și pentru câteva zile înainte și după echinocțiu, durata zilei va varia de la aproximativ 12 ore și șase minute și jumătate la ecuator, la 12 ore și 8 minute la 30 de grade latitudine, la 12 ore și 16 minute la 60 de grade latitudine.
Solstițiile (vara & iarna)
Solstițiul de vară are loc în momentul în care înclinarea Pământului față de soare este maximă. Prin urmare, în ziua solstițiului de vară, soarele apare la cea mai mare înălțime a sa, cu o poziție la amiază care se schimbă foarte puțin timp de câteva zile înainte și după solstițiul de vară. Solstițiul de vară are loc atunci când soarele se află direct deasupra Tropicului Cancerului, care este situat la 23,5° latitudine nordică și trece prin Mexic, Bahamas, Egipt, Arabia Saudită, India și sudul Chinei. Pentru fiecare loc aflat la nord de Tropicul Cancerului, soarele se află în cel mai înalt punct de pe cer și aceasta este cea mai lungă zi din an.
Solstițiul de iarnă marchează cea mai scurtă zi și cea mai lungă noapte din an. În emisfera nordică, are loc atunci când soarele se află direct deasupra Tropicului Capricornului, care este situat la 23,5° la sud de ecuator și trece prin Australia, Chile, sudul Braziliei și nordul Africii de Sud.
Pentru o listă completă a datelor solstițiilor de iarnă și de vară și a echinocțiilor de primăvară și de toamnă până în 2025, consultați acest site al Observatorului Naval al SUA. Un link text alternativ se găsește aici.
Sezonările
Știm cu toții că Pământul face o revoluție completă în jurul Soarelui o dată la 365 de zile, urmând o orbită care are formă eliptică. Acest lucru înseamnă că distanța dintre Pământ și Soare, care este în medie de 93 de milioane de mile, variază de-a lungul anului. În prima săptămână din ianuarie, Pământul se află la aproximativ 1,6 milioane de mile mai aproape de Soare. Acest lucru se numește periheliu. Afeliul, sau punctul în care Pământul se află la aproximativ 1,6 milioane de mile mai departe de Soare, are loc în prima săptămână din iulie. Acest fapt poate părea în contradicție cu ceea ce știm despre anotimpurile din emisfera nordică, dar, de fapt, diferența nu este semnificativă în ceea ce privește clima și NU este motivul pentru care avem anotimpuri. Anotimpurile sunt cauzate de faptul că Pământul este înclinat pe axa sa cu 23,5°. Orientarea înclinării în raport cu spațiul nu se schimbă în timpul anului; astfel, emisfera nordică este înclinată spre soare în iunie și departe de soare în decembrie, așa cum este ilustrat în graficul de mai jos.
Relația dintre lungimea zilei și temperatură
Există un decalaj între cea mai lungă zi a anului și cele mai calde temperaturi medii pentru majoritatea locațiilor la latitudini medii și înalte.
În nordul OH/nord-vestul PA, temperatura maximă zilnică are loc cu aproape 3 săptămâni mai târziu, la mijlocul lunii iulie. Așa cum cea mai caldă parte a zilei are loc, de obicei, la câteva ore după prânz, când soarele este cel mai înalt pe cer, tot așa și cea mai caldă parte a verii întârzie solstițiul de vară. Acest decalaj se datorează timpului necesar pentru ca solul și apa să se încălzească. Temperaturile medii continuă să crească până când soarele coboară mai jos pe cer. În timp ce efectul este evident într-o diagramă a temperaturii zilnice, acesta este mai ușor de observat dacă ne uităm la schimbările în temperatura medie lunară. În Cleveland, luna iulie este în medie cu 3,3 grade F mai mare decât iunie, iar luna august este, de asemenea, mai caldă decât iunie cu 2,8 grade F, chiar dacă durata zilelor din august este considerabil mai mică decât durata zilelor din iunie.
.