Почему бы нам не провести 2 лета и 2 зимы?

Из-за эллиптической орбиты Земли ее расстояние от Солнца изменяется почти на 5 миллионов километров (147 миллионов километров в ближайшей точке и 152 миллиона километров в самой дальней точке, то есть почти на 3% от среднего расстояния).

Как видно из того факта, что эта Венера имеет более жаркую среду, чем Марс, из-за их соответствующих расстояний от Солнца.

Почему тогда Земля не наблюдает две зимы (в самых дальних точках) и два лета (в самых близких точках)?

Дополнительное примечание : я знаю, что сезонное изменение климата Земли вызвано ее наклоном в 23 градуса, что вызывает изменения плотности солнечного света для полушарий.

Но мне кажется, что это расстояние в 5 миллионов километров более актуально, чем наклон в 23 градуса.

В вашем сообщении есть несколько неверных предположений, поэтому трудно ответить на вопрос. Но я могу устранить неправильные представления.

1. Времена года не вызваны расстоянием от Солнца
. Времена года вызваны наклоном оси Земли на 23,5 °. Когда Северное полушарие наклонено к солнцу (лето), в Южном полушарии одновременно наклонены в сторону от солнца (зима). Таким образом, сезонная разница температур не имеет ничего общего с положением Земли на ее эллиптической орбите. Без этого наклона не было бы сезонов, и температура по всему миру была бы относительно равномерной.

2. Даже глобальная температура НЕ согласуется с нашим изменением расстояния.
Фактически, средняя температура Земли в мире является самой горячей, когда она наиболее удалена от Солнца, - примерно на 2,3 ° C ( ссылка ). Это связано с тем, что в Северном полушарии намного больше суши, обращенной к Солнцу (когда Земля находится дальше всего на своей орбите). Таким образом, несмотря на то, что солнечный свет имеет меньшую интенсивность, земля может нагреваться намного быстрее, чем обширные океаны, которые должны нагреваться в перигелии.

Это несоответствие температуры и расстояния не является уникальным для Земли. Посмотрите на среднюю температуру других внутренних планет, когда мы удаляемся от Солнца:

1. Меркурий (167 ° C)
2. Венера (460 ° С) ← дальше, но горячее, чем Меркурий?
3. Земля (14,0 ° C)
4. Марс (-60 ° С)

Венера на самом деле теплее, чем Меркурий, из-за густой атмосферы углекислого газа, вызывающей стремительное глобальное потепление. Так что не просто расстояние от Солнца определяет среднюю температуру планеты.

3. Существует только ОДИН афелий / перигелий
. Ближайшая точка орбиты Земли (перигелий) и самая дальняя (афелий) происходят только один раз в год; не дважды Это потому, что эллиптическая орбита Земли такова, что солнце находится в одном из фокусов, а не в центре (как показано ниже).

^{Обратите внимание, что размер тел и эксцентриситет орбит здесь сильно преувеличены.}

Изменение расстояния до Солнца на 5 миллионов километров может показаться большим, 5 миллионов километров - это большое расстояние, но оно не так сильно влияет на погоду Земли, как осевой наклон. Изменение расстояния на 3% приводит к изменению интенсивности солнечного излучения, достигающего Земли, дает или берет ~ 7%.

Но рассмотрим отклонения от осевого наклона Земли, и здесь я буду использовать пример местоположения под 45 град. широта, подобная широтам таких городов, как Нью-Йорк, Лондон, Берлин, Париж и т. д. Первым фактором является продолжительность дня. Осевой наклон означает, что в течение лета день будет длиннее, а зимой - короче. На 45 град. широта означает, что Солнце находится над горизонтом в течение полных 15,5 часов в день летнего солнцестояния и только 8,7 часов во время зимнего солнцестояния. Это почти 2: 1 разница в количестве светового дня, что в целом перекрывает небольшую разницу в 7%.

Кроме того, угол Солнца зимой очень низкий, что означает, что количество падающего на землю Солнца меньше на единицу площади, чем если бы оно находилось под большим углом. На зимнем солнцестоянии в 45 град. широта лучей Солнца уменьшена до 37% их силы на квадратный метр земли по сравнению с тем, насколько сильно они будут сиять прямо над некоторым местоположением ближе к экватору. Но во время летнего солнцестояния они на 97% сильнее, чем были бы, если бы были прямо над головой. Что составляет разницу 2,5: 1.

Таким образом, здесь у вас есть общая разница примерно в 400% разницы в количестве света и тепла, падающих на данный участок земли каждый день между зимой и летом.

Я подозреваю, что вы думаете, что у нас было бы лето, когда северное полушарие, например, наклонено к Солнцу, и второе лето во время перигелия, когда Земля ближе всего к Солнцу. С одной стороны, время не работает; Перигелий происходит в начале января, недалеко от северной середины зимы. Это, вероятно, смягчает эффекты осевого наклона для северного полушария (и усиливает их для южного полушария), но этого недостаточно, чтобы перекрыть их.

В других ответах говорилось, что осевой наклон является более значительным фактором, чем изменение расстояния от Солнца, но они не объяснили, почему .

Следующее - грубое предположение "за спиной конверта".

Разница в освещенности, вызванная изменением расстояния от Солнца, может быть рассчитана из отношения между перигелием и афелием, которое составляет примерно 0,967. Применение закона обратных квадратов показывает, что количество солнечного света в афелии составляет около 93,5% от того, что в перигелии. Ссылка: http://en.wikipedia.org/wiki/Perihelion#Planetary_perihelion_and_aphelion

В моем текущем местоположении (около 33 ° северной широты), в это время года (близко к северному зимнему солнцестоянию), мы получаем около 10 часов солнечного света и 14 часов темноты каждый день. (Справка: приложение погоды на моем телефоне.) Это примерно 83% того, что мы получили бы при 12-часовом дневном свете во время равноденствия, и около 71% того, что мы получили бы при 14-часовом дневном свете и 10-ти часовом темноте. в день во время летнего солнцестояния. Эффект больше в более высоких широтах.

В дополнение к этому, солнце ниже в небе зимой, чем летом, а это означает, что определенное количество солнечного света распространяется на большую площадь поверхности Земли, что делает соотношение еще больше.

У меня нет цифр для этого, но достаточно показать, что эффект осевого наклона существенно больше, чем эффект переменного расстояния между Землей и Солнцем.

Здесь есть два фактора. Во-первых, наклон в 23 градуса намного важнее, чем крошечные 5 миллионов км (помните, что это всего лишь 0,033 а.е.). Доказательством тому является то, что когда на севере лето, на юге зима, независимо от расстояния.

Другая причина в том, что если бы не было никакого наклона, у нас было бы одно очень светлое лето и одна очень светлая зима (очень очень светлая, обе), потому что Солнце находится не в центре эллипса (две ближайшие точки и две самые дальние точки), но на одном фокусе (одна ближайшая точка и одна самая дальняя точка).

Это потому, что угол наклона 23 градуса Земли и эллипс орбиты Земли вокруг Солнца.

Если вы составите уравнение со всеми переменными, мы имеем здесь

1. 23 градуса наклона земли
2. Эллиптическая орбита Земли вокруг Солнца
3. Скорость Земли вокруг себя
4. Орбитальная скорость Земли вокруг Солнца
5. Расстояние между землей и солнцем

Таким образом, вы заметите изменение погодных условий относительно этих переменных, поэтому у нас есть 2 зимы и 2 лета, но 2 из них являются просто переходным состоянием.
Доказательством тому, что на полюсах Земли мы можем иметь только лето и зиму из-за ограничения переменной (1).

У нас есть 2 лета и две зимы - и 2 весны и осени тоже. Различия между солнцем и землей не влияют на времена года. Они вызваны наклоном Земли к Солнцу летом и от Солнца зимой.

Северное и южное полушария имеют одинаковое время года, но в разное время года.
Например, когда в Соединенных Штатах зима, в Аргентине лето, и наоборот.

Поскольку сезоны в северном и южном полушариях происходят в разное время года, это означает, что в каждом сезоне существует 2 сезона или 8 различных сезонов, включая 2 отдельных лета и 2 отдельные зимы.

Возможно, эта ссылка может помочь:
http://neoprogrammics.com/equinoxes_and_solstices/