Kamenné planety > Země > Střídání ročních období

Střídání ročních období

Země se při svém oběhu kolem Slunce pohybuje v rovině ekliptiky. Trajektorie má tvar elipsy a z toho vyplývá, že se vzdálenost mezi Sluncem a Zemí mění. Nejblíže je Země Slunci v perihéliu (147,1 milionů kilometru), nejvzdálenějším bodem dráhy je afélium (152,1 milionů kilometrů). Zemská osa, která protíná zemský severní a jižní pól, svírá s rovinou ekliptiky úhel 23,5°. O stejný úhel je skloněna rovníková rovina vzhledem k ekliptice.

Střídání ročních období
Střídání ročních období
Zdroj: http://www.jgiesen.de/ErdeSonne/projekte/jahreszeiten.html

Zemská osa si během oběhu kolem Slunce zachovává neustále svůj směr v prostoru. Deklinace Slunce δ udává úhel, který svírá sluneční paprsek směrující ke středu Země (Slunce je v zenitu) s rovinou rovníku. Tento úhel nabývá hodnot mezi -23,5° (nejčastěji 21. prosince) a +23,5° (nejčastěji 21. června). Právě díky tomuto sklonu zemské osy má Slunce 21. června maximální deklinaci (Slunce dosáhlo obratníku Raka) a od tohoto dne se vrací zpět k rovníku.

Den, kdy má Slunce maximální deklinaci, nazýváme den letního slunovratu. V tento den nastává na severní polokouli astronomické léto. Naopak kolem 21. prosince Slunce dosáhlo obratníku Kozoroha, a z pohledu severní polokoule má nejmenší deklinaci. Den, kdy má Slunce minimální deklinaci, nazýváme den zimního slunovratu. Ke Slunci je nakloněna jižní polokoule a jižní zeměpisný pól, na jižní polokouli mají léto a na severní polokouli panuje zimní počasí. Jaro nastává, když Slunce na své pomyslné trajektorii (ekliptice) protíná nebeský rovník, prochází jarním bodem. Jinými slovy Slunce přechází z jižní polokoule na severní. V den podzimní rovnodennosti nastává astronomický podzim, Slunce protíná nebeský rovník a přechází ze severní polokoule na jižní. Den jarní rovnodennosti nejčastěji nastává 20. nebo 21. března, den podzimní rovnodennosti 22. nebo 23. září. Léto na severní polokouli tedy nenastává v období, kdy je Země v perihéliu (Slunci nejblíže). Léto je na severní polokouli trochu paradoxně v období, kdy je Země od Slunce nejdále, neboť více než na vzdálenosti obou těles záleží na úhlu dopadu paprsků.

Pro lepší představu, jak se střídají roční období, použijeme termoglóbus. Tento glóbus je výjimečný tím, že „zčervená“ v místech, která se dopadajícím zářením nejvíce zahřívají.


Termoglóbus Termoglóbus rotuje kolem svislé osy, osvětlován je přitom z pravé strany. Přitom se vytváří červený prstenec kolem rovníku.
letní slunovrat (severní polokoule léto / jižní polokoule zima) Letní slunovrat
(severní polokoule léto / jižní polokoule zima)
Skloníme-li osu glóbusu za jinak stejných podmínek o něco doprava, posune se nám zčervenalý prstenec na sever. Toto rozdělení teplot odpovídá létu na severní polokouli a zimě na jižní.
jarní a podzimní rovnodennost Jarní a podzimní rovnodennost
V jedné čtvrtině nebo třech čtvrtinách oběžné doby panuje na zemi jaro nebo podzim. V tomto případě se červený prstýnek nachází ve střední části Země.
zimní slunovrat (severní polokoule zima/ jižní polokoule léto) Zimní slunovrat
(severní polokoule zima/ jižní polokoule léto)
Po proběhnutí poloviny trajektorie (půl roku) je Země na opačné straně, než byla v létě, tzn. zdroj světla je vlevo od Země. V této pozici je červený prstýnek posunutý směrem na jih. Na jižní polokouli mají léto, na severní zimu.
Střídání ročních období a skoln osy Na tomto obrázku je poměrně hezky vidět, že roční období skutečně souvisí se sklonem osy. Zároveň je vidět, jak směr zemské osy zůstává v prostoru stálý, neměnný. Důkazem je skutečnost, že zemská osa po celý rok směřuje k Polárce.
Zdroj:http://schulen.eduhi.at/riedgym/physik/11/jahreszeit/start_jahreszeit.htm

Trajektorie Země kolem Slunce není kruhová. Rychlost pohybu Slunce po ekliptice není podle 2. Keplerova zákonu konstantní, proto také nejsou jednotlivá roční období stejně dlouhá. Doba mezi jarní a podzimní rovnodenností je téměř o 8 dní delší než doba, která uplyne od podzimní rovnodennosti k jarní. Na obrázku je navíc vyznačeno, že jarní bod v prostoru není stálý, nýbrž že se každý rok zpětně posune po ekliptice asi o 50,26'', tedy proti směru pohybu Slunce. To souvisí s precesí zemské osy.

Doba trvání jednotlivých ročních období

Roční období Trvání na severní polokouli (přibližně) Trvání na jižní polokouli (přibližně)
Jaro92 d 22 h89 d 17 h
Léto93 d 14 h89 d 1 h
Podzim89 d 17 h92 d 22 h
Zima89 d 1 h93 d 14 h

Rovina ekliptiky a její hodnota 23,5° nám pomyslně vytváří na Zemi čtyři rovnoběžky, tedy linie rovnoběžné s rovníkem. Modré čáry znázorňují severní polární kruh (severní šířky) a jižní polární kruh (66,5° jižní šířky). Červené linie znázorňují obratníky, obratník Raka 23,5° severní šířky a obratník Kozoroha 23,5° jižní šířky. V místech, která leží mezi 66,5° a 90° severní nebo jižní šířky, nastává během roku polární noc nebo polární den.

Stránka byla naposledy editována 15. ledna 2010 v 19:41.
Stránka byla od 15. 1. 2010 zobrazena 85926krát.

Vytištěno ze stránky projektu Planety (astronomia.zcu.cz/planety/zeme/1940-stridani-rocnich-obdobi)
Nahrávám...