Godišnja doba - nagib ili udaljenost

[1801]

Trebao bih objašnjenje izmjene godišnjih doba, obzirom da se navodi nagib Zemlje kao glavni čimbenik a ne udaljenost Zemlje od Sunca. Po tome ispada da je zbog 6.500 km obrnutost godišnjih doba na Zemlji sjeverne i južne polutke, dok je razlika najdalje i najbliže udaljenosti Zemlje od Sunca 5 milijuna km. Koje je objašnjenje?

[Astrobobo]

Objašnjenje je ostalo negdje u osnovnoj školi.

[volatile]

1801 kaže:

Trebao bih objašnjenje izmjene godišnjih doba, obzirom da se navodi nagib Zemlje kao glavni čimbenik a ne udaljenost Zemlje od Sunca. Po tome ispada da je zbog 6.500 km obrnutost godišnjih doba na Zemlji sjeverne i južne polutke, dok je razlika najdalje i najbliže udaljenosti Zemlje od Sunca 5 milijuna km. Koje je objašnjenje?

Zemljina os rotacije nije strogo vertikalna (iako u svemiru ne postoji "vertikalno"). Zamisli da se otklon ne mijenja (oscilacije nebitne za ovu temu). Zamisli i kuglu koja rotira pod nagibom oko sunca. Izmjenjuju se dijelovi kugle koji su zbog nagiba osi rotacije "bliži/dalji" od sunca.

[AlessandraB]

1801 kaže:

Trebao bih objašnjenje izmjene godišnjih doba, obzirom da se navodi nagib Zemlje kao glavni čimbenik a ne udaljenost Zemlje od Sunca. Po tome ispada da je zbog 6.500 km obrnutost godišnjih doba na Zemlji sjeverne i južne polutke, dok je razlika najdalje i najbliže udaljenosti Zemlje od Sunca 5 milijuna km. Koje je objašnjenje?

Duzina trajanja astronomskih godisnjih doba zavise od brzine kojom se krece Zemlja prilikom svog obilaska oko Sunca. Zemlja se krece oko Sunca na elipticnoj putanji razlicito brzo. Na srednjim geografskim sirinama razlikujemo godisnja doba: prolece, leto, jesen i zimu, dok u tropskim predelima razlikujemo izmedju kisnog doba i doba suse. Tako prolece i leto na severnoj polulopti trenutno imaju trajanje od 186 dana i 10 sati, dok jesen i zima imaju trajanje od 178 dana i 20 sati.

Da godisnja doba uopste postoje, mozemo da zahvalimo cinjenici da je Zemljina osa nagnuta. Ona je nakrivljena za 23,5°, sto dovodi do toga da u toku godine pada ili vise Sunceve svetlosti na Zemlju (leto) ili manje (zima). Vidi sliku ispod:

Ako te zanima zasto je osa uopste nagnuta, za to postoji teorija. Kada je Zemlja nastala, njena osa je bila uspravna. Naucnici pretpostavljaju da je u ranom dobu nastanka Suncevog sistema pogodjena jednim velikim asteroidom, koji je udario sa strane, tako da se ona nakrivila za tih danasnjih 23,5 stepena.

Posto je Zemljina putanja oko Sunca blago elipticna, cetri godisnja doba nemaju istu duzinu. Leto na severnoj Zemljinoj polulopti je nesto duze i blaze od leta na juznoj Zemljinoj polulopti koje pocinje 21./22. decembra. Za vreme severnog leta se Zemljin polozaj u odnosu na Sunce menja i Zemlja je udaljenija od Sunce, nego Zimi. U leto se Sunce nalazi visoko na nebu i dan je duzi, pa je kolicina energije koja padne na Zemlju veca i dovodi do visih temperatura. Zimi je Sunce nize na nebu, dani su kraci, pa je i kolicina energije sa Sunca manja, sto dovodi do nizih temperatura. Pri tome je Zemlja najbliza Suncu 3. januara (to se zove - PERIHEL, tada je udaljena od Sunca 147 miliona kilometara), a najdalja od Sunca je 3. jula, to se zove AFEL, tada je udaljena 152 miliona kilometra).

Pocetak proleca se oznacava kao primarni ekvinokcijum (tada su dan i noc jednake duzine), dok se ravnodnevnica za pocetak jeseni oznacava kao sekundarni ekvinokcijum. U ovom veku, u zavisnosti od prestupne godine, prolece pocinje uvek 19. 20. ili 21. marta. U to vreme se Sunce nalazi tacno iznad ekvatora.

Tema je prilicko siroka, a ovo ti je samo u najkracim crtama objasnjeno, jer ne znam da li ti treba za skolu ili samo onako da znas, pa ako zelis jos neke detalje, slobodno pitaj.

[MrBlc]

1801 kaže:

Trebao bih objašnjenje izmjene godišnjih doba, obzirom da se navodi nagib Zemlje kao glavni čimbenik a ne udaljenost Zemlje od Sunca. Po tome ispada da je zbog 6.500 km obrnutost godišnjih doba na Zemlji sjeverne i južne polutke, dok je razlika najdalje i najbliže udaljenosti Zemlje od Sunca 5 milijuna km. Koje je objašnjenje?

volatile kaže:

Zemljina os rotacije nije strogo vertikalna (iako u svemiru ne postoji "vertikalno"). Zamisli da se otklon ne mijenja (oscilacije nebitne za ovu temu). Zamisli i kuglu koja rotira pod nagibom oko sunca. Izmjenjuju se dijelovi kugle koji su zbog nagiba osi rotacije "bliži/dalji" od sunca.

U boldanom leži najveći problem u razumijevanju godišnjih doba. Ta promjena udaljenosti zbog nagiba je potpuno zanemariva. Godišnja doba ne nastaju zbog razlike u udaljenosti, već zbog kuta upada sunčevih zraka.

Zbog nagiba Zemljine osi, na Rakovoj obratnici na prvi dan ljeta Sunčeva energija pada pod pravim kutem u odnosu na površinu Zemlje, dok na prvi dan zime pada pod kutem od cca 47° i zbog toga manje energije pada na Zemlju.

To se (relativno) lako može izračunati preko prostornog kuta i ravnine, ali postoji lakši način za intuitivno shvatiti preko eksperimenta.

Uzmi svjetilju usmjerenog snopa, stani na 150 cm od zida i primjeti kolika je površina osvijetljena. Sad se udalji za 2 cm, pa približi za 5 cm. Koliko se površina promijenila?

Nakon toga pomakni svjetiljku tako da baca svjetlo pod kutem od 45°, ali namjesti je tako da bude udaljena 150 cm od centralne točke na kojoj snop pada na zid. Primjeti da je sad osvijetljena površina znatno veća.

Energija snopa je ista, a što je veća površina na koju pada, to će manje energije ploha primiti po jedini površine.

[1801]

AlessandraB hvala na izuzetnoj lijepom opisu, no pravi odgovor mislim da je dao MrBlc. Pitanje mi je postavio netjak i da budem iskren izuo me iz cipela. Izbiflao sam mu isto što je napisala AlessandraB no kako me napao sa udaljenostima nigdje nisam našao slično objašnjenje kao što je dao MrBlc.

MrBlc puno hvala.

[Maloumni]

Koliko ja znam, ralika između minimalne i maksimalne udaljenosti Zemlje od Sunca iznosi samo oko 3.5 % i s obzirom da osvijetljenost ovisi o kvadratu udaljenosti, to uzrokuje oko 7 % promjene u količini energije koja Zemlja dobiva od Sunca. Ova je razlika zbilja premala jer razlika u kutu pod kojem padaju Sunčeve zrake i u duljini dana rezultira razlikom u energiji koja pada na Zemljinu površinu u ljetnji usporedno sa zimskim danom u srednjim zemljopisnim širinama nekoliko puta umjesto postotaka. A oscilacije temperature uzrokovane promjenom osvijetljenosti čak su i relativno male zbog velike količine zraka i vode oko Zemlje.

[Acheron]

Zbog eliptične putanje treba uzeti i u obzir da je ljeto na sjevernoj polutki duže, a zima kraća.

[lampion]

Acheron kaže:

Zbog eliptične putanje treba uzeti i u obzir da je ljeto na sjevernoj polutki duže, a zima kraća.

meni ovo uopće nije točno...
definiraj duže/kraće...jer po kalendaru i ljeto i zima traju isto

[Maloumni]

lampion kaže:

meni ovo uopće nije točno...
definiraj duže/kraće...jer po kalendaru i ljeto i zima traju isto

Zima u sjevernoj hemisferi traje otprilike 89 dana, a ljeto 94.

[gandalf]

Iz ovoga bi moglo biti da je ljeti na juznoj polutci zracenje jace nego na sjevernoj po ljeti, pa recimo australci mogu dobiti par posto vise energije od solarne ploce u jednom ljetnom danu.
Takodjer sjeverna polovica moze duze koristiti tu istu plocu par dana vise.
To je prakticni dio elipticne putanje sa nagibom.

[Moon light]

Imam malih nedoumica.
Je li pravilno reci da ljeti zbog većeg kuta upada Sunčevih zraka primamo više Sunčeve energije, a zimi zbog manjeg kuta upada Sunčevih zraka primamo manje energije?

[sali]

Moon light kaže:

Imam malih nedoumica.
Je li pravilno reci da ljeti zbog većeg kuta upada Sunčevih zraka primamo više Sunčeve energije, a zimi zbog manjeg kuta upada Sunčevih zraka primamo manje energije?

pojednostavljeno, da

zbog nagiba, tokom dana većinu sunčeve energije prima polusfera na kojoj je u tom trenutku ljetnji period

[laguna808]

Uz to, ljeti je i puno dulji dan pa je ukupni dnevni primitak energije od Sunca puno veći.

Poslano sa mog SM-G991B koristeći Tapatalk

[Roodonja]

Inace, planeta je najbliza Suncu kad je na sjevernoj hemisferi kalendarska zima...

[MrBlc]

laguna808 kaže:

Uz to, ljeti je i puno dulji dan pa je ukupni dnevni primitak energije od Sunca puno veći.

Poslano sa mog SM-G991B koristeći Tapatalk

Da, to je točno. Dodao bih da je to također posljedica nagiba.

[Nepoznati]

Moon light kaže:

Je li pravilno reci da ljeti zbog većeg kuta upada Sunčevih zraka primamo više Sunčeve energije, a zimi zbog manjeg kuta upada Sunčevih zraka primamo manje energije?

Tko smo to "mi" u tvojoj rečenici?

Ako misliš na sve nas na planetu Zemlji, onda nije pravilno to reći.

Zemlja uvijek prima nešto veću količinu Sunčeve energije kada je bliža Suncu. A to je kada je u Hrvatskoj zima.

laguna808 kaže:

Uz to, ljeti je i puno dulji dan pa je ukupni dnevni primitak energije od Sunca puno veći.

Neodvojivo je nakretanje Zemlje, kose zrake Sunca na sjevernoj polulopti zimi, i kraći dani.

[Moon light]

Nepoznati kaže:

Tko smo to "mi" u tvojoj rečenici?

Ako misliš na sve nas na planetu Zemlji, onda nije pravilno to reći.

Zemlja uvijek prima nešto veću količinu Sunčeve energije kada je bliža Suncu. A to je kada je u Hrvatskoj zima.



Neodvojivo je nakretanje Zemlje, kose zrake Sunca na sjevernoj polulopti zimi, i kraći dani.

Mislila sam na Hrvatsku ljeti/zimi.